JVM堆的簡介

一、基本概念

Java 中的堆是 JVM 管理的最大的一塊內存空間，主要用于存放Java類的實例對象，其被劃分為兩個不同的區域：新生代 ( Young )和老年代 ( Old )，其中新生代 ( Young )又被劃分為：Eden、From Survivor和To Survivor三個區域，如下圖所示：

從JDK8開始，Metaspace(元空間)替代了永久代，如下圖所示：

二：堆的各個區域

無論哪個版本的JDK，其堆內存的劃分都沒有變化，下面詳述Java堆中各個區域：

       1、堆大小 = 新生代( Young )  + 老年代( Old )，其可以通過參數 –Xms、-Xmx 來指定：–Xms用于設置初始分配大小，默認為物理內存的1/16；-Xmx用于設置最大分配內存，默認為物理內存的1/4。默認情況下，新生代 ( Young ) 與老年代 ( Old ) 的比例的值為 1:2 ( 該值可以通過參數 –XX:NewRatio 來指定 )，即：新生代 ( Young ) = 1/3 的堆空間大小，老年代 ( Old ) = 2/3 的堆空間大小，如下代碼：

public class Test {

	//-Xms1024m -Xmx1024m -XX:+PrintGCDetails
	public static void main(String[] args) {
		System.out.println("Hello,JVM!");
	}
}

      JDK8運行結果：

Hello,JVM!
Heap
 	def new generation   total 314560K, used 11185K [0x04800000, 0x19d50000, 0x19d50000)
  		eden space 279616K,   4% used [0x04800000, 0x052ec418, 0x15910000)
  		from space 34944K,   0% used [0x15910000, 0x15910000, 0x17b30000)
  		to   space 34944K,   0% used [0x17b30000, 0x17b30000, 0x19d50000)
 	tenured generation   total 699072K, used 0K [0x19d50000, 0x44800000, 0x44800000)
   		the space 699072K,   0% used [0x19d50000, 0x19d50000, 0x19d50200, 0x44800000)
 	Metaspace       used 1772K, capacity 2242K, committed 2368K, reserved 4480K

2、新生代 ( Young ) 被細分為 Eden 和 兩個 Survivor 區域，為了便于區分，兩個 Survivor 區域分別被命名為 from 和 to。默認情況下，Eden : from : to = 8 : 1 : 1 ( 可以通過參數 –XX:SurvivorRatio 來設定 )，即： Eden = 8/10 的新生代空間大小，from = to = 1/10 的新生代空間大小。JVM 每次只使用 Eden 和其中的一塊 Survivor 區域來為對象服務，所以無論什么時候，總是有一塊 Survivor 區域是空閑著的，因此，新生代實際可用的內存空間為 9/10 ( 即90% )的新生代空間。

3、工作原理：

a、Eden區為Java對象分配堆內存，當 Eden 區沒有足夠空間分配時，JVM發起一次Minor GC，將Eden區仍然存活的對象放入Survivor from區，并清空 Eden 區；

b、Eden區被清空后，繼續為新的Java對象分配堆內存；

c、當Eden區再次沒有足夠空間分配時，JVM對Eden區和Survivor from區同時發起一次 Minor GC，把存活對象放入Survivor to區，同時清空Eden 區和Survivor from區；

d、Eden區繼續為新的Java對象分配堆內存，并重復上述過程：Eden區沒有足夠空間分配時，把Eden區和某個Survivor區的存活對象放到另一個Survivor區；

e、JVM給每個對象設置了一個對象年齡（Age）計數器，每熬過一場Minor GC，對象年齡增加1歲，當它的年齡增加到閾值（默認為15，可以通過-XX：MaxTenuringThreshold 參數自定義該閥值），將被“晉升”到老年代，當 Old 區也被填滿時，JVM發起一次 Major GC，對 Old 區進行垃圾回收。