JVM--Heap堆详解

堆(Heap)

一个JVM实例只存在一个堆内存,堆内存的大小是可以调节的。

类加载器读取了类文件后,需要把类、方法、常变量放到堆内存中,保存所有引用类型的真是信息,以方便器执行,堆内存分为3部分:

  • Yong Generation Space 新生区: Young/New
  • Tenure Generation Space 养老区:Old/Tenure
  • Permanent Space 永久区:Perm

Java7之前:
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Java8:
JDK1.8之后为metaspace替代永久代:

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新生区是类的诞生、成长、消亡的区域,一个类在这里产生,应用,最后被垃圾回收器收集,结束生命。新生区又分为两部分:伊甸区(Eden Space)和幸存者区(Survivor space),所有的类都是再伊甸区被new出来的。

幸存区又两个:0区(Survivoa 0 Space)和1区(Survivor 1 space)。当伊甸的空间用完时,程序又需要创建对象,JVM的垃圾回收器将对伊甸区进行垃圾回收(Minor GC),将伊甸区中的不再被其他对象所引用的对象进行销毁。然后将伊甸区中的剩余对象移动到幸存0区。若幸存0区也满了,再对该区进行垃圾回收,然后移动到1区。如果1区也满了,再移动到养老区。

若养老区也满了,那么这个时候将产生Major GC(Full GC),进行养老区的内存清理。若养老区执行了FUll GC之后发现依然无法进行对象的保存,就会产生OOM异常『OutOfMemoryError』。

如果出现java.lang.OutOfMemoryError:Java heap space异常,说明Java虚拟机的堆内存不够,原因有两点:

  • Java虚拟机的堆内存设置不够,可以通过参数-Xms、-Xmx来调整。
  • 代码中创建了大量大对象,并且长时间不能被垃圾收集器收集(存在被引用)。

Java堆从GC的角度还可以细分为:新生代(Eden区、From Survivor区和To Survivor区) 和老年代。

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MinorGC的过程(复制-》清空-》互换):

  1. eden、SurvivorFrom复制到SurvivorTo,年龄+1
    首先,当Eden区满的时候会触发第一次GC,把还活着的对象拷贝到SurvivorFrom区,当Eden区再次出发GC的时候会扫描Eden区和From区域,对这两个区域进行垃圾回收,经过这次回收后还存货的对象,则直接复制到To区域(如果有对象年龄已经达到了老年的标准,则复制到老年代),同时把这些对象的年龄+1.

  2. 清空eden、SurvivorFrom:
    然后,清空Eden和SurivorFrom中的对象,也即复制之后有交换,谁空谁是to。

  3. SurvivorTo和SurvivorFrom互换:
    随后,SurvivorTo和SurvivorFrom互换,原SurvivorTo成为下一次GC时的SurvivorFrom区。部分对象会在From和To区域中复制来复制区,如此交换15次(由JVM参数MaxTenuringThreshold决定,这个参数默认为15),最终如果还是存活,就存入到老年代。

HotSpot内存管理

分代管理:
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因为:不同对象的生命周期不同,98%的对象是临时对象。

实际而言,方法区(Method Area)和堆一样,是各个线程共享的内存区域,它用于存储虚拟机加载的:类信息+普通常量+静态常量+编译器编译后的代码等等,虽然JVM规范将方法区描述为堆的一个逻辑部分,但它却还有一个别名叫Non-Heap(非堆),目的就是要和堆分开。

对于HotSpot虚拟机,很多开发者习惯将方法区称之为『永久代』(Parmanent Gen),但严格本质上说两者不同,或者说使用永久代来实现方法区而已,永久代是方法区(相当于是一个接口interface)的一个实现,jdk1.7的版本中,已经将原本放在永久代的字符串常量池移走。

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永久区(java7之前):

永久存储区是一个常驻内存区域,用于存放JDK自身所携带的Class,Interface的元数据,也就是说它存储的是运行环境必须的类信息,被装载进此区的数据是不会被垃圾回收器回收掉的,关闭了JVM才会释放此区所占用的内存。

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