【JVM】说说java中的堆区

堆（Heap）是被虚拟机所管理的最大的一块内存区域，在堆中，会有以下一些对象：

• 朝生夕死的小对象，蜉蝣一般
• 大对象，例如长数组，需要大量连续的内存空间
• 长周期对象，存活很久，很能熬

因此，目前主流的JVM，利用可达性分析算法分析对象是否死亡，最后针对性地采用分代搜集算法回收死亡对象。判断对象是否死亡，可以先参考我的另外一篇文章【JAVA】如何判断对象已经死亡？

堆可以分为新生代与老年代，用来存放不同类型的对象。如下图所示：

新生代

新生代含有3个区域，1个Eden区，2个Survivor区，可以分别称为from以及to区，from与to的大小相同。它们占用的大小比例默认为Eden:from:to=8:1:1，当然也可以通过参数-XX:SurvivorRatio来自定义比例。

新创建的对象都会处在Eden区，大对象会直接进入老年代，可以使用参数-XX:+PretenuerSizeThreshold来指定多大的对象。

新创建的对象优先在Eden区上分配，Eden区满了之后，会触发一次Minor GC，虚拟机会采用复制算法（不会产生内存碎片）先进行释放内存，回收死亡对象，然后将存活的对象一次性复制进from区域中。若from区域不够，则使用分派担保机制将部分对象直接推入老年代。老年代空间不够，将触发一次Full GC。

发生过一次Minor GC之后，Eden区域基本空闲，新创建的对象依然在这块区域上分配，当Eden区域又满了之后，同样还是出发第二次Minor GC，这次GC将会回收Eden与from区域，将存活的对象一次性地复制进to区域中。

这些对象在新生代中每熬过一次Minor GC，对象的年龄就会加1，当年龄达到某一个阈值时（默认为15），将会被直接移到老年代中，可以使用参数-XX:MaxTenuringThreshold来指定这个阈值。

因为新生代区域上对象，创建频繁，死亡也频繁，因此Minor GC也会变得十分频繁，但是这种GC方式效率高，持续时间短。

老年代

老年代中主要有老年对象（超过年龄阈值的对象）以及大对象。当老年代空间不足时，会触发一次Full GC，由于各个垃圾收集器的实现不同或处于效率考虑，可能会采用标记清除算法，也可能采用标记整理的算法回收死亡对象。

当然，也不是对象必须达到年龄阈值才会进入老年代中，如果Survivor内某个相同年龄下（比如10岁）的所有对象的大小总和超过Survivor区的一半，那么年龄≥10岁的对象将直接进入老年代中。

Full GC不像Minor GC那么频繁，但持续时间长。倘若频繁发生Full GC，会严重阻碍应用程序的执行。

也有一些博客会将Full GC与Major GC区分开来，认为他们的区别是Full GC会对整个堆进行回收，而Major GC只会对老年代进行回收。但其实现在已经不区分这两者了，很多性能监控工具也不再区分，现在大可认为Full GC与Major GC没有差别。

常用参数

（1）新生代初始大小：-XX:NewSize，最大：-Xmn(-XX:MaxNewSize)

（2）Eden区与1个Survivor区的比例：-XX:SurvivorRatio

如果新生代的大小为10M，新生代=1个Eden+2个Survivor，并且设置-XX:SurvivorRatio=8，那么此时Eden区占用8M，每个Survivor区各占1M。

（3）老年代初始大小：-XX:OldSize

（4）老年代与新生代的比例：-XX:NewRatio

如果设置堆总大小为100M，堆=新生代+老年代，并且设置-XX:NewRatio=4，那么老年代大小是新生代的4倍，此时新生代占20M，老年代占80M。

（5）打印GC信息：-XX:+PrintGCDetails

（6）在GC前后打印堆信息：-XX:+PrintHeapAtGC

（7）设置进入老年代的年龄阈值：-XX:MaxTenuringThreshold

（8）设置直接进入老年代的大对象的大小阈值：-XX:+PretenuerSizeThreshold

Minor GC的触发条件

（1）Eden区空间不足，或者说Eden区放不下新创建的小对象。

Full GC触发条件

（1）老年代空间不足，此时执行Full GC后，老年代空间依旧不足的话，虚拟机会抛出 java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space异常

（2）调用System.gc()方法，这只是通知或者是建议虚拟机进行Full GC，虚拟机可以根据情况选择是否执行。

（3）Minor GC时，将对象从Eden区与from区向to区转移，若to区空间不够，此时会将部分对象转移到老年代中，若此时老年代空间不够，将触发一次Full GC。

关于分配担保机制与GC实验，可能要另开篇幅