1.JVM堆的概念

JVM中的堆是用來存放對(duì)象的內(nèi)存空間，幾乎所有的Java對(duì)象、數(shù)組都存儲(chǔ)在JVM的堆內(nèi)存中。比如當(dāng)我們new一個(gè)對(duì)象或者創(chuàng)建一個(gè)數(shù)組的時(shí)候，就會(huì)在堆內(nèi)存中分配出一段空間用來存放。類加載器讀取了類文件后，需要把類、方法、常變量放到堆內(nèi)存中，保存所有引用類型的真實(shí)信息，便于后續(xù)的執(zhí)行。

2.JVM堆的特點(diǎn)

堆內(nèi)存的存儲(chǔ)特點(diǎn)：先進(jìn)先出，后進(jìn)后出。

堆是JVM占用區(qū)域最大的一塊，并且在運(yùn)行時(shí)動(dòng)態(tài)地分配內(nèi)存大小。

線程共享，整個(gè) Java 虛擬機(jī)運(yùn)行過程中只會(huì)有一個(gè)堆，所有的線程都訪問同一個(gè)堆。而JVM中的程序計(jì)數(shù)器、Java 虛擬機(jī)棧、本地方法棧都是一個(gè)線程對(duì)應(yīng)一個(gè)。

虛擬機(jī)啟動(dòng)的時(shí)候創(chuàng)建堆。

堆是JVM中涉及垃圾回收的主要場(chǎng)所。

堆可分為新生代(Eden 區(qū)：From Survior，To Survivor)、老年代。

JVM規(guī)范規(guī)定堆可以處于物理上不連續(xù)的內(nèi)存空間中，但在邏輯上它應(yīng)該被視為連續(xù)的。

關(guān)于 Survivor(幸存區(qū)) s0，s1 區(qū): 復(fù)制之后有交換，誰空誰是 to。

3.JVM堆的內(nèi)部結(jié)構(gòu)

3.1 組成

堆內(nèi)存邏輯上由新生代 ( Young )、老年代 ( Old )、永久代(Perm)組成。

新生代 ( Young )包括：Eden、From Survivor(From幸存區(qū))和To Survivor(To幸存區(qū))組成。

JDK1.7堆內(nèi)部組成：

JDK1.8 堆內(nèi)部組成，其中永久代(Perm)換成了元空間。

堆內(nèi)存邏輯角度：:堆=新生代+老年代+永久代或者元空間；

堆內(nèi)存物理角度：由新生代 ( Young )和老年代 ( Old )組成，公式如下：

堆內(nèi)存的實(shí)際大小=新生代的大小+老年代的大小。

3.2 堆內(nèi)存內(nèi)部空間所占比例

新生代與老年代的默認(rèn)比例： 1:2。

新生代區(qū)的默認(rèn)比例是：8:1:1。

說明：在 HotSpot 中，Eden 空間和另外兩個(gè) SurvIvor 空間缺省所占的比例是 8:1:1。

3.3 永久代和元空間區(qū)別

永久代：使用的是JVM的內(nèi)存;存儲(chǔ)字符串和數(shù)組容易出現(xiàn)性能和內(nèi)存溢出問題，大小不好指定，GC復(fù)雜度高。

元空間：不再使用JVM的內(nèi)存而是使用計(jì)算機(jī)本地內(nèi)存，元空間大小只受本地內(nèi)存限制。

元空間的設(shè)置參數(shù)：-XX:MetaspaceSize(初始值值)和-XX:MaxMetaspaceSize(最大值)。

4.堆空間的大小設(shè)置

-Xms：表示堆區(qū)的初始內(nèi)存，等價(jià)于 -XX:InitialHeapSize。

-Xmx ：表示堆區(qū)的最大內(nèi)存，等價(jià)于 -XX:MaxHeapSize。

注意：如果堆中的內(nèi)存大小超過 “-Xmx" 所指定的最大內(nèi)存值的時(shí)候，將會(huì)拋出 OutOfMemoryError 異常。

說明：一般情況下會(huì)將 -Xms 和 -Xmx 兩個(gè)參數(shù)配置相同的值，其目的是為了能夠在 java 垃圾回收機(jī)制清理完堆區(qū)后避免重新分隔計(jì)算堆區(qū)的大小，從而提高性能。

默認(rèn)情況下：

• 初始內(nèi)存：物理電腦內(nèi)存大小 / 64。
• 最大內(nèi)存：物理電腦內(nèi)存大小 / 4。

5.堆空間垃圾回收

堆空間的垃圾回收有三種機(jī)制，MinorGC，MajorGC，F(xiàn)ullGC。

Minor GC：清理年輕代內(nèi)存空間(包括 Eden 和 Survivor 區(qū)域)，釋放在Eden中所有不活躍的對(duì)象，釋放后若Eden空間還不滿足以放入新對(duì)象，JVM會(huì)試圖將部分Eden中活躍對(duì)象放入Survivor區(qū)。Survivor區(qū)被用來作為Eden及老年代的中間交換區(qū)域，如果老年代空間滿了，Survivor區(qū)的對(duì)象會(huì)被移到老年代，否則會(huì)被保留在Survivor區(qū)。

Major GC：清理老年代內(nèi)存空間，當(dāng)老年代空間不夠時(shí)，JVM會(huì)在老年代進(jìn)行Major GC。

Full GC：清理JVM整個(gè)堆內(nèi)存空間，包括年輕代和老年代空間。