堆的概述

• 一個(gè)Java程序的運(yùn)行對(duì)應(yīng)一個(gè)進(jìn)程；
• 一個(gè)進(jìn)程對(duì)應(yīng)著一個(gè)JVM實(shí)例（JVM的啟動(dòng)由引導(dǎo)類加載器加載啟動(dòng)），同時(shí)也對(duì)應(yīng)著多個(gè)線程；
• 一個(gè)JVM實(shí)例擁有一個(gè)運(yùn)行時(shí)數(shù)據(jù)區(qū)（Runtime類，為餓漢式單例類）；
• 一個(gè)運(yùn)行時(shí)數(shù)據(jù)區(qū)中的堆和方法區(qū)是多線程共享的，而本地方法棧、虛擬機(jī)棧、程序計(jì)數(shù)器是線程私有的。

堆內(nèi)存大小設(shè)置

準(zhǔn)備工具

代碼樣例

public class HeapDemo {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("start...");
        try {
            Thread.sleep(1000000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        System.out.println("end...");
    }
}

IDEA設(shè)置

• -Xms10m用于表示堆區(qū)的起始內(nèi)存為10m，等價(jià)于-XX:InitialHeapSize；
• -Xmx10m用于表示堆區(qū)的最大內(nèi)存為10m，等價(jià)于-XX:MaxHeapSize；
• 其中-X是JVM的運(yùn)行參數(shù)，ms是memory start

啟動(dòng)程序

堆的分代

• 一類是生命周期較短的瞬時(shí)對(duì)象，這類對(duì)象的創(chuàng)建和消亡都非常迅速；
• 另一類是生命周期非常長(zhǎng)，在某些情況下還能與JVM的生命周期保持一致；

堆區(qū)分代

新生代與老年代在堆結(jié)構(gòu)的占比

• 默認(rèn)參數(shù)-XX:NewRatio=2，表示新生代占1，老年代占2，新生代占整個(gè)堆的1/3；
• 可以修改-XX:NewRatio=4，表示新生代占1，老年代占4，新生代占整個(gè)堆的1/5;

Eden與Survivor在堆結(jié)構(gòu)的占比

查看設(shè)置的參數(shù)

圖解對(duì)象分配過(guò)程

對(duì)象分配過(guò)程

1. new的對(duì)象先放伊甸園區(qū)，此區(qū)有大小限制；
2. 當(dāng)伊甸園的空間填滿時(shí)，程序繼續(xù)創(chuàng)建對(duì)象，JVM的垃圾回收器將對(duì)伊甸園區(qū)進(jìn)行垃圾回收（Minor GC，也叫YGC)：將伊甸園區(qū)中的不再被其他對(duì)象所引用的對(duì)象進(jìn)行銷毀，將未被銷毀的對(duì)象移動(dòng)到幸存者0區(qū)并分配age；
3. 然后再加載新的對(duì)象放到伊甸園區(qū)；
4. 如果再次觸發(fā)垃圾回收，將此次未被銷毀的對(duì)象和上一次放在幸存者0區(qū)且此次也未被銷毀的對(duì)象一齊移動(dòng)到幸存者一區(qū)，此時(shí)新對(duì)象的age為1，上次的對(duì)象的age加1變?yōu)?；
5. 如果再次經(jīng)歷垃圾回收，此時(shí)會(huì)重新放回幸存者0區(qū)，接著再去幸存者1區(qū)，age也隨之增加；
6. 默認(rèn)當(dāng)age為15時(shí)，未被回收的對(duì)象將移動(dòng)到老年區(qū)。可以通過(guò)設(shè)置參數(shù)來(lái)更改默認(rèn)配置：-XX:MaxTenuringThreshold=<N>；該過(guò)程稱為晉升（promotion)；
7. 在養(yǎng)老區(qū)，相對(duì)悠閑，當(dāng)老年區(qū)內(nèi)存不足時(shí)，再次觸發(fā)GC（Major GC），進(jìn)行養(yǎng)老區(qū)的內(nèi)存清理；
8. 若養(yǎng)老區(qū)執(zhí)行了Major GC之后發(fā)現(xiàn)依然無(wú)法進(jìn)行對(duì)象的保存，就會(huì)產(chǎn)生OOM異常。

• 針對(duì)幸存者s0，s1區(qū)：復(fù)制之后有交換，誰(shuí)空誰(shuí)是to；
• 關(guān)于垃圾回收：頻繁在新生區(qū)收集，很少在養(yǎng)老區(qū)收集，幾乎不再永久區(qū)/元空間收集。

對(duì)象特殊情況分配過(guò)程

1. 新對(duì)象申請(qǐng)內(nèi)存，如果Eden放的下，則直接存入Eden；如果存不下則進(jìn)行YGC；
2. YGC之后如果能存下則放入Eden，如果還存不下（為超大對(duì)象），則嘗試存入Old區(qū)；
3. 如果Old區(qū)可以存放，則存入；如果不能存入，則進(jìn)行Full GC；
4. Full GC之后如果可以存入Old區(qū)，則存入；如果內(nèi)存空間還不夠，則OOM；
5. 圖右側(cè)為YGC的流程圖：當(dāng)YGC之后未銷毀的對(duì)象放入幸存者區(qū)，此時(shí)如果幸存者區(qū)的空間可以裝下該對(duì)象，則存入幸存者區(qū)，否則，直接存入老年代；
6. 當(dāng)在幸存者區(qū)的對(duì)象超過(guò)閾值時(shí)，可以晉升為老年代，未達(dá)到閾值的依舊在幸存者區(qū)復(fù)制交換。

內(nèi)存分配策略

1. 優(yōu)先分配到Eden；
2. 大對(duì)象直接分配到老年代：盡量避免程序中出現(xiàn)過(guò)多的大對(duì)象；
3. 長(zhǎng)期存活的對(duì)象分配到老年代；
4. 動(dòng)態(tài)對(duì)象年齡判斷：如果Survivor區(qū)中相同年齡的所有對(duì)象大小的總和大于Survivor空間的一半，年齡大于或等于該年齡的對(duì)象可以直接進(jìn)入到老年代。無(wú)需等到MaxTenuringThreshold中要求的年齡；

數(shù)值變小原理

public class HeapSpaceInitial {
    public static void main(String[] args) {

        //返回Java虛擬機(jī)中的堆內(nèi)存總量
        long initialMemory = Runtime.getRuntime().totalMemory() / 1024 / 1024;
        //返回Java虛擬機(jī)試圖使用的最大堆內(nèi)存量
        long maxMemory = Runtime.getRuntime().maxMemory() / 1024 / 1024;

        System.out.println("-Xms : " + initialMemory + "M");
        System.out.println("-Xmx : " + maxMemory + "M");
        
        try {
            Thread.sleep(1000000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}
//執(zhí)行結(jié)果
-Xms : 575M
-Xmx : 575M

GC

Partial GC

• 新生代收集（Minor GC/Young GC）：只是新生代的垃圾收集；
• 老年代收集（Major GC/Old GC）：只是老年代的垃圾收集；
• 混合收集（Mixed GC）：收集整個(gè)新生代以及部分老年代的垃圾收集，只有G1 GC （按照region劃分新生代和老年代的數(shù)據(jù)）會(huì)有這種行為。

Full GC

觸發(fā)機(jī)制

年輕代GC（Minor GC）觸發(fā)機(jī)制

1. 當(dāng)年輕代空間不足時(shí)，就會(huì)觸發(fā)Minor GC，這里的年輕代滿指的是Eden代滿，Survivor滿不會(huì)引發(fā)GC。(每次Minor GC會(huì)清理年輕代的內(nèi)存，Survivor是被動(dòng)GC，不會(huì)主動(dòng)GC)
2. 因?yàn)?/span>Java對(duì)象大多都具備“朝生夕滅”的特性，所以Minor GC非常頻繁，一般回收速度也比較快。
3. Minor GC會(huì)引發(fā)STW（Stop The World），暫停其他用戶的線程，等垃圾回收結(jié)束，用戶線程才恢復(fù)運(yùn)行。

老年代GC(Major GC/Full GC)觸發(fā)機(jī)制

1. 指發(fā)生在老年代的GC，對(duì)象從老年代消失時(shí)，Major GC或者Full GC發(fā)生了；
2. 出現(xiàn)了Major GC，經(jīng)常會(huì)伴隨至少一次的Minor GC（不是絕對(duì)的，在Parallel Scavenge收集器的收集策略里就有直接進(jìn)行Major GC的策略選擇過(guò)程），也就是老年代空間不足時(shí)，會(huì)先嘗試觸發(fā)Minor GC。如果之后空間還不足，則觸發(fā)Major GC；
3. Major GC速度一般會(huì)比Minor GC慢10倍以上，STW時(shí)間更長(zhǎng)；
4. 如果Major GC后，內(nèi)存還不足，就報(bào)OOM了。

Full GC觸發(fā)機(jī)制

1. 調(diào)用System.gc()時(shí)，系統(tǒng)建議執(zhí)行Full GC，但是不必然執(zhí)行；
2. 老年代空間不足；
3. 方法區(qū)空間不足；
4. 通過(guò)Minor GC后進(jìn)入老年代的平均大小小于老年代的可用內(nèi)存；
5. 由Eden區(qū)，Survivor S0（from）區(qū)向S1（to）區(qū)復(fù)制時(shí)，對(duì)象大小大于To Space可用內(nèi)存，則把該對(duì)象轉(zhuǎn)存到老年代，且老年代的可用內(nèi)存小于該對(duì)象大小。

好文推薦

19年寒窗苦讀，清華畢業(yè)，來(lái)了騰訊就做炸翔的功能？

微信整了一個(gè)新功能，專治各種借錢不還

人臉識(shí)別的時(shí)候，一定要穿上衣服??！