一、Java 堆概念1、简介

对于Java应用程序来说， Java堆（Java Heap） 是虚拟机所管理的内存中最大的一块。 Java堆是被所 有线程共享 的一块内存区域， 在虚拟机启动时创建。 此内存区域的唯一目的就是存放对象实例， Java 世界里“几乎”所有的对象实例都在这里分配内存。“几乎”是指从实现角度来看， 随着Java语 言的发展， 现在已经能看到些许迹象表明日 后可能出现值类型的支持， 即使只考虑现在， 由于即时编译技术的进步， 尤其是逃逸分析技术的日渐强大， 栈上 分配、 标量替换优化手段已经导致一些微妙的变化悄然发生， 所以说Java对象实例都分配在堆上也渐渐变得不是 那么绝对了。

2、堆的特点

（1）是Java虚拟机所管理的内存中最大的一块。

(资料图片仅供参考)

（2）堆是jvm所有线程共享的。 堆中也包含私有的线程缓冲区 Thread Local Allocation Buffer (TLAB)

（3）在虚拟机启动的时候创建。

（4）唯一目的就是存放对象实例，几乎所有的对象实例以及数组都要在这里分配内存。 （5）Java堆是垃圾收集器管理的主要区域。

（6）因此很多时候java堆也被称为“GC堆”（Garbage Collected Heap）。从内存回收的角度来看，由于现在收集器 基本都采用分代收集算法，所以Java堆还可以细分为：新生代和老年代；新生代又可以分为：Eden 空间、From Survivor空间、To Survivor空间。

（7）java堆是计算机物理存储上不连续的、逻辑上是连续的，也是大小可调节的（通过-Xms和-Xmx控制）。

（8）方法结束后,堆中对象不会马上移出仅仅在垃圾回收的时候时候才移除。

（9）如果在堆中没有内存完成实例的分配，并且堆也无法再扩展时，将会抛出OutOfMemoryError异常

3、设置堆空间大小

1. 内存大小-Xmx/-Xms

使用示例: -Xmx20m -Xms5m

说明： 当下Java应用最大可用内存为20M， 最小内存为5M

total Memory和最大的内存之间还是存在一定 差异的，就是说JVM一般会尽量保持内存在一个尽可能低的层面，而非贪婪做法按照最大的内存来进行分配。

其实JVM在分配内存过 程中是动态的， 按需来分配的。

4、堆的分类

现在垃圾回收器都使用分代理论,堆空间也分类如下:

在Java7 Hotspot虚拟机中将Java堆内存分为3个部分：

青年代Young Generation老年代Old Generation永久代Permanent Generation

在Java8以后，由于方法区的内存不再分配在Java堆上，而是存储于本地内存元空间Metaspace中，所以永久代就不 存在了，在几天前(2018年9约25日)Java11正式发布以后，我从官网上找到了关于Java11中垃圾收集器的官方文档， 文档中没有提到“永久代”，而只有青年代和老年代。

二、年轻代和老年代1.JVM中存储java对象可以被分为两类:

1）年轻代(Young Gen)：年轻代主要存放新创建的对象，内存大小相对会比较小，垃圾回收会比较频繁。年轻代分 成1个Eden Space和2个Suvivor Space（from 和to）。

2）年老代(Tenured Gen)：年老代主要存放JVM认为生命周期比较长的对象（经过几次的Young Gen的垃圾回收后仍 然存在），内存大小相对会比较大，垃圾回收也相对没有那么频繁。

2.配置新生代和老年代堆结构占比

默认 -XX:NewRatio=2 , 标识新生代占1 , 老年代占2 ,新生代占整个堆的1/3

修改占比 -XX:NewPatio=4 , 标识新生代占1 , 老年代占4 , 新生代占整个堆的1/5

Eden空间和另外两个Survivor空间占比分别为8:1:1

可以通过操作选项 -XX:SurvivorRatio 调整这个空间比例。 比如 -XX:SurvivorRatio=8 几乎所有的java对象都在Eden区创建, 但80%的对象生命周期都很短,创建出来就会被销毁

从图中可以看出： 堆大小 = 新生代 + 老年代。其中，堆的大小可以通过参数 –Xms、-Xmx 来指定。

默认的，新生代 ( Young ) 与老年代 ( Old ) 的比例的值为 1:2 ( 该值可以通过参数 –XX:NewRatio 来指定 )，即：新生 代 ( Young ) = 1/3 的堆空间大小。老年代 ( Old ) = 2/3 的堆空间大小。其中，新生代 ( Young ) 被细分为 Eden 和 两个 Survivor 区域，这两个 Survivor 区域分别被命名为 from 和 to，以示区分。 默认的，Edem : from : to = 8 : 1 : 1 ( 可以 通过参数 –XX:SurvivorRatio 来设定 )，即： Eden = 8/10 的新生代空间大小，from = to = 1/10 的新生代空间大小。 JVM 每次只会使用 Eden 和其中的一块 Survivor 区域来为对象服务，所以无论什么时候，总是有一块 Survivor 区域 是空闲着的。因此，新生代实际可用的内存空间为 9/10 ( 即90% )的新生代空间。

三、对象分配过程

JVM设计者不仅需要考虑到内存如何分配，在哪里分配等问题，并且由于内存分配算法与内存回收算法密切相关， 因此还需要考虑GC执行完内存回收后是否存在空间中间产生内存碎片。

分配过程

1.new的对象先放在伊甸园区。该区域有大小限制

2.当伊甸园区域填满时，程序又需要创建对象，JVM的垃圾回收器将对伊甸园预期进行垃圾回收（Minor GC）,将伊 甸园区域中不再被其他对象引用的额对象进行销毁，再加载新的对象放到伊甸园区

3.然后将伊甸园区中的剩余对象移动到幸存者0区

4.如果再次触发垃圾回收，此时上次幸存下来的放在幸存者0区的，如果没有回收，就会放到幸存者1区

5.如果再次经历垃圾回收，此时会重新返回幸存者0区，接着再去幸存者1区。

6.如果累计次数到达默认的15次，这会进入养老区。 可以通过设置参数，调整阈值 -XX:MaxTenuringThreshold=N

7.养老区内存不足是,会再次出发GC:Major GC 进行养老区的内存清理

8.如果养老区执行了Major GC后仍然没有办法进行对象的保存,就会报OOM异常

分配对象流程