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JVM系列(八):堆(Heap)的相关知识介绍

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2022-06-19 / 0 评论 / 1 点赞 / 12 阅读 / 1,121 字 / 正在检测是否收录...
温馨提示:
本文最后更新于 2022-06-19,若内容或图片失效,请留言反馈。部分素材来自网络,若不小心影响到您的利益,请联系我们删除。

1、JVM堆的概念

JVM中的堆是用来存放对象的内存空间,几乎所有的Java对象、数组都存储在JVM的堆内存中。比如当我们new一个对象或者创建一个数组的时候,就会在堆内存中分配出一段空间用来存放。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实信息,便于后续的执行。

2、JVM堆的特点

堆内存的存储特点:先进先出,后进后出

堆是JVM占用区域最大的一块,并且在运行时动态地分配内存大小

线程共享,整个 Java 虚拟机运行过程中只会有一个堆,所有的线程都访问同一个堆。而JVM中的程序计数器、Java 虚拟机栈、本地方法栈都是一个线程对应一个。

虚拟机启动的时候创建堆。

堆是JVM中涉及垃圾回收的主要场所。

堆可分为新生代(Eden 区:From Survior,To Survivor)、老年代。

JVM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。

关于 Survivor(幸存区) s0,s1 区: 复制之后有交换,谁空谁是 to。

3、JVM堆的内部结构

3.1 组成

堆内存逻辑上由新生代 ( Young )、老年代 ( Old )、永久代(Perm)组成

新生代 ( Young )包括:Eden、From Survivor(From幸存区)和To Survivor(To幸存区)组成。

JDK1.7堆内部组成

JDK1.8 堆内部组成,其中永久代(Perm)换成了元空间

堆内存逻辑角度::堆=新生代+老年代+永久代或者元空间

堆内存物理角度:由新生代 ( Young )和老年代 ( Old )组成,公式如下:

堆内存的实际大小=新生代的大小+老年代的大小

3.2 堆内存内部空间所占比例

新生代与老年代的默认比例: 1:2

新生代区的默认比例是: 8:1:1

说明:在 HotSpot 中,Eden 空间和另外两个 SurvIvor 空间缺省所占的比例是 8:1:1

3.3 永久代和元空间区别

永久代:使用的是JVM的内存;存储字符串和数组容易出现性能和内存溢出问题,大小不好指定,GC复杂度高。

元空间:不再使用JVM的内存而是使用计算机本地内存,元空间大小只受本地内存限制。

元空间的设置参数:-XX:MetaspaceSize(初始值值)和-XX:MaxMetaspaceSize(最大值)

4、堆空间的大小设置

-Xms:表示堆区的初始内存,等价于 -XX:InitialHeapSize

-Xmx :表示堆区的最大内存,等价于 -XX:MaxHeapSize

注意:如果堆中的内存大小超过 “-Xmx" 所指定的最大内存值的时候,将会抛出 OutOfMemoryError 异常。

说明:一般情况下会将 -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避免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:物理电脑内存大小 / 64

最大内存:物理电脑内存大小 / 4

5、堆空间垃圾回收

堆空间的垃圾回收有三种机制,MinorGC,MajorGC,FullGC。

Minor GC:清理年轻代内存空间(包括 Eden 和 Survivor 区域),释放在Eden中所有不活跃的对象,释放后若Eden空间还不满足以放入新对象,JVM会试图将部分Eden中活跃对象放入Survivor区。Survivor区被用来作为Eden及老年代的中间交换区域,如果老年代空间满了,Survivor区的对象会被移到老年代,否则会被保留在Survivor区。

Major GC:清理老年代内存空间,当老年代空间不够时,JVM会在老年代进行Major GC。

Full GC:清理JVM整个堆内存空间,包括年轻代和老年代空间。

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