堆体系结构

前面提到的虚拟机栈主管Java程序的运行，而这里的堆（Heap）则是主管程序内存。Java堆是Java虚拟机管理内存中的最大一块，是所有线程共享的一块内存管理区域。 此内存区域唯一目的就是存放对象的实例，几乎所有对象实例都在堆中分配内存。方法区（Mathod Area）其实也是Java堆的一部分，但是为了从逻辑上区分方法区才出现方法区这一很小的内存空间。因为几乎所有的对象实例都存放在堆中，所以堆是垃圾收集器管理的主要区域。Java内存（不包括方法区）从逻辑上可以分为三块区域，其中第1和2店是堆内存，如下所示：

• Young Generation Space，新生区、新生代
• Tenure Generation Space，老年区、老年代
• Permanent Space，永久区、元空间

其中新生区还可以细分为：伊甸园区（Eden）、幸存区（0区、1区，又叫from区和to区）；

下面是堆内存的内存大小分布图：

对象在堆中的生命周期

新生区是对象诞生、成长、消亡的区域，一个对象在这里产生、应用，最后被垃圾回收器回收，结束生命。所有的对象在伊甸园区被new出来，如果伊甸园区的空间用完了，但程序有还需要创建对象的话，JVM的垃圾回收器就是使用 Minor GC（轻GC）来对伊甸园区中的不再被其他对象所引用的对象进行销毁，而未被轻GC销毁的对象就会进入到幸存区0区，如果幸存区0区也满了就会再使用轻GC对此区域进行清理，还存活下来的对象就进入幸存区1区。如果幸存区1区也满了，最后就会进入养老区。如果最后连养老区都满了，这时候就是使用Major GC（Full GC，也叫重GC）来清理养老区。如果使用重GC清理之后内存还是满的，就会产生OOM错误（ OutOfMemoryError ）。
如果出现java.lang.OutOfMemoryError:Java heap space 异常，说明虚拟机的堆内存不够，原因可能有：

• 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回收器收集（存在被引用）

复制—>清空—>互换

• eden、From Survivor复制到 To Survivor，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From Survivor 幸存0区，当Eden区再次触发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，经过第二次回收后，还存活的对象，则直接复制到To区（如果有对象的年龄已经达到老年的标准，则赋值到养老区），同时把这些对象的年龄＋1
• 清空eden、From Survivor
  • 清空Eden和From Survivor中的对象，也即复制之后有交换，谁空谁是to

• To Survivor和 FromSurvivor互换

  • 最后，To Survivor和From Survivor互换，原To Survivor成为下一次的GC时的From Survivor区，部分对象会在From和To区域复制来复制去，如此交换15次（由JVM参数MaxTenuringThreshold决定，这个参数默认是15），最终如果还是存活，就存入到养老区。

    堆参数调优

    可以使用Java代码获取虚拟机的内存：

    public class Test {
    public static void main(String[] args) {
       //返回Java虚拟机试图使用的最大内存量
       long maxMemory = Runtime.getRuntime().maxMemory();
       //返回Java虚拟机中的内存总数
       long totalMemory = Runtime.getRuntime().totalMemory();
       System.out.println("-Xmx:MAX_MEMORY =" + maxMemory + "(字节)  即约" + (maxMemory / (double) 1024 / 1024) + "MB");
       System.out.println("-Xms:TOTAL_MEMORY =" + totalMemory + "(字节)  即约" + (totalMemory / (double) 1024 / 1024) + "MB");
    }
    }

    

虚拟机的堆内存是有固定大小的，当堆内存不够就会出现OOM。