一、简介

堆（heap）

一个JVM实例（一个进程）只存在一个运行时数据区，也就是只有一个堆，堆也是Java内存管理的核心区域。
Java堆区在JVM启动的时候即被创建，其空间大小也就确定了。是JVM管理的最大一块内存空间。
- 堆内存的大小是可以调节的。
《Java虚拟机规范》规定，堆可以处于物理上不连续的内存空间中，但在逻辑上它应该被视为连续的。
所有的线程共享Java堆，在这里还可以划分线程私有的缓冲区（ Thread Local Allocation Buffer,TLAB)。
《Java虚拟机规范》中对Java堆的描述是:所有的对象实例以及数组都应当在运行时分配在堆上。(The heap is the run-time data area fromwhich memory for all class instances and arrays is allocated )
- 需要补充的是:**“几乎”**所有的对象实例都在这里分配内存。—从实际使用角度看的。
数组和对象可能永远不会存储在栈上，因为栈帧中保存引用，这个引用指向对象或者数组在堆中的位置。
在方法结束后，堆中的对象不会马上被移除，仅仅在垃圾收集的时候才会被移除。
堆，是GC ( Garbage collection，垃圾收集器）执行垃圾回收的重点区域。

二、内存细分

现代垃圾收集器大部分都基于分代收集理论设计，堆空间细分为:

Java 7及之前堆内存逻辑上分为三部分:新生区+养老区+永久区
- Young Generation Space 新生区 Young /New
  - 又被划分为Eden（伊甸）区和Survivor区
- Tenure generation space 养老区 old/ Tenure
- Permanent Space 永久区 Perm
Java 8及之后堆内存逻辑上分为三部分:新生区+养老区+元空间
- Young Generation Space 新生区 Young /New
  - 又被划分为Eden区和Survivor区
- Tenure generation space 养老区 old/ Tenure
- Meta Space 元空间 Meuuta

约定名称：新生区=新生代=年轻代养老区=老年区=老年代永久区=永久代

为什么要分代：

jvm学习-堆空间分代思想

Java堆区用于存储Java对象实例，那么堆的大小在JVM启动时就已经设定好了，可以通过选项"-Xmx"和"-Xms"来进行设置。

“-Xms"用于表示堆区的起始内存，等价于一XX: InitialHeapsize
“-Xmx"则用于表示堆区的最大内存，等价于-XX:MaxHeapsize

一旦堆区中的内存大小超过“-Xmx"所指定的最大内存时，将会抛出OutOfMemoryError异常。

通常会将-Xms和—Xmx两个参数配置相同的值，其目的是为了能够在java垃圾回收机制清理完堆区后不需要重新分隔计算堆区的大小，从而提高性能。

默认情况下，初始内存大小:物理电脑内存大小/64，最大内存大小:物理电脑内存大小/4

在开发中建议将Xms和Xmx设置为同样大小，减少频繁的扩容和缩减，避免J和减少vm进行GC后造成系统运行的压力

注： S0 - Survivor 0,S1 - Survivor 1

查看内存占用命令

可以使用运行参数XX:+PrintGCDetails查看对应的内存使用情况
jsp / jstat -gc 进程id

在实际使用过程中尽管我们设置了 Xms和Xmx，但是通过使用下面的代码调用出来的往往不是我们设置的值

Runtime.getRuntime().totalMemory(); //返回Java虚拟机中堆内存总量

Runtime.getRuntime().maxMemory(); //返回Java虚拟机中能使用的堆内存最大内存总量

以上返回的单位为字节

主要是因为我们涉及到垃圾回收，用到了一个复制算法，在使用S0和S1的使用只会使用其中一个，另外一个用作备份。

三、对象分配过程

1、正常情况的对象分配过程

首先看图

2023_11_28__16:32:56:582__1701160375793.png

新建对象。new的对象都是优先存放在Eden伊甸园区
- 这里Eden区是有大小限制的
当Eden伊甸园区空空间满的时候，会进行Minor GC（会和和Survivor 区一起处理），将Eden区中无用的对象回收，最后将新对象存放在Eden区中
有对象新建了，然后GC过后Survivor 0区有部分对象存活了下了，将标记存活次数+1，然后和新对象一起移动到和Survivor 1区
- 这里的Survivor 0区、Survivor 1区大小也是有限制的
- 顺序不一定是Survivor 0区从移到Survivor 1区，谁是空的移动到谁
- 再次GC存活会重复这一过程
当某些对象存活次数超过了设置的次数，将会被移动到老年代里去，这里的次数jvm默认是15
- 可以设置参数:-XX:MaxTenuringThreshold=进行设置。

2、特殊情况下的对象分配

当新对象所需要的空间大小大于GC后的空间大小，将直接分配到老年代。
- 此处也不会分配到s0或者s1因为，这两个区一般都比Eden区小
当s0或者s1区经过GC后，有存活代数相同的对象占到一半及以上的内存区域，将把这些存活代数相同以及大于此存活代数的移入老年代
- 这里不许要等到满足设置的存活次数

3、快速分配策略

Thread Local AllocationBuffer

jvm学习-对象分配过程 TLAB

补充

逃逸分析(Escape Analysis)

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jvm学习笔记（五）-堆空间