虚拟机系列：JVM 运行时堆内存如何分代

对于大多数应用来说，Java堆(Java Heap)是Java虚拟机所管理的内在中最大的一块。Java堆是被所有线程共享的一块内在区域，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，几乎所有的对象实例都在这里分配内存。虚拟机规范中的描述是：所有类的实例与数组对象都要在堆中分配。但是随着JIT编译器的发展与逃逸分析技术的逐渐成熟，栈上分配，标量替换优化技术导致一些变化，所有对象并不都分配在堆上。

设置Java堆大小: -Xms：设置最小堆空间，-Xmx：设置最大堆空间

Java堆还可以细分为新生代和老年代，而新生代又可以细分为Eden区，From Survivor区，To Survivor区等

 

 

新生代

主要用来存放刚创建的对象(new)，新生代的内存空间占用堆的1/3。由于对象频繁创建，会导致新生代频繁触发MiniorGC 进行垃圾回收。

新生代可以分为Eden区(伊甸园)，From Survivor区，To Survivor区，三者的大小比是8:1:1，可以通过参数-XX:SurvivorRatio=8设置。

• Eden区: Java对象出生地(并不是每个new对象都存放在这里，较大的对象可能直接到老年代)

• From区：第一次gc，存活下来的对象所在的区，也是每次gc对象要移动的区。

• To区：和from区作用一样，就是from区和to区两个空间不断移动存活的对象

下面我们说下三个区的关联

大多数情况下，对象在新生代的Eden区中分配，当Eden区没用足够空间进行分配时，虚拟机将发起一次Minor GC。而经过这次Minor GC后仍然存活的对象将全部进入To区，再次GC的时候eden和To区中存活的对象又被复制进入到From区。就这样在每次Minor GC的时候存活的对象反复在From区和To区来回复制，每复制一次对象的年龄就+1，当年龄达到约定的年龄(默认15，-XX:MaxTenuringThreshold=15)之后就会进入老年代。

为什么要有两个Survivor区？
由上面的流程知道，Survivor区是用来存活每次经历Minor GC的对象，经历15次之后到达老年代的对象就变少了。如果没有这个区，每次经历Minor GC后直接被送到老年代，老年代很快就被填满了，然后触发Major GC，而Major GC的代价远远大于Minor GC。
每次两个区来回复制存活对象是复制算法，这样解决了碎片化。

 

 

老年代

老年代的内存空间占用堆的2/3， 存放一些生命周期较长的对象，像新生代晋升过来的或者较大对象。如果老年代内存不足将进行Major GC（采用标记-清除算法），如果回收之后还是不足就会就会抛出OOM（Out of Memory）异常了。

 

永久代

在Java8中，永久代已经被移除，被一个称为“元数据区”（元空间）的区域所取代。元空间的本质和永久代类似，都是对JVM规范中方法区的实现。不过元空间与永久代之间最大的区别在于：元空间并不在虚拟机中，而是使用本地内存。因此，默认情况下，元空间的大小仅受本地内存限制。

为什么1.8改成元空间？
1. 字符串常量池存在于永久代中，在大量使用字符串的情况下，非常容易出现OOM的异常。
2. JVM加载的class的总数，方法的大小等都很难确定，因此对永久代大小的指定难以确定。太小的永久代容易导致永久代内存溢出，太大的永久代则容易导致虚拟机内存紧张。
3. 永久代对GC的回收带来了不必要的复杂度，而且回收率偏低。

 

 

解释：

新生代GC(Minor GC)：发生在新生代的垃圾收集动作，因为Java对象大多都具有朝生夕死的特性，所以Minor GC很频繁，一般回收速度也比较快。

老年代GC(Major GC/Full GC)：发生在老年代的GC，出现Major GC 经常会伴有至少一次Minor GC(不是一定)，Major GC的速度一般比Minor GC慢10倍以上。

 

 

关注不迷路

除了虚拟机系列 还有MySQL高级相关更多内容，如事务，锁，MVCC，读写分离，分库分表等还在持续更新中，欢迎关注催更。

我是阿纪，用输出倒逼输入而持续学习，持续分享技术系列文章，以及全网值得收藏好文，欢迎关注公众号，做一个持续成长的技术人。