巩固java(二)----JVM堆内存结构及垃圾回收机制

前言：

       我们在运行程序时，有时会碰到内存溢出(OutOfMemoryError)的问题,为了解决这种问题，我们有必要了解JVM的内存结构和垃圾回收机制。

正文：

1.JVM堆内存结构

        JVM主要管理两种类型的内存，堆内存和非堆内存。

        “java虚拟机具有一个堆，堆是运行时数据区域，所有类实例和数组的内存均从此分配，堆是java虚拟机启动时创建的”，对内存就是代码可及的地方。

       “java虚拟机除堆外的内存称为非堆内存”，是java虚拟机自己内部所需的内存。

        JVM堆内存的结构如下图所示：

        

   JVM堆内存分为新域，旧域，永久域三个部分。

   我们下面通过程序申请内存的过程了解各个区域的作用：

   1.当我们在程序中通过new创建一个对象时，会为该对象在堆的新域的eden中分配一块内存(eden用来存放新生对象);

   2.执行1时，如果eden中的内存不够，JVM将试图释放eden中的不活跃对象（此时叫：minor collection），如果eden的内存仍不足以存放新创建的对象，则将eden中剩余的活跃对象转移到救助空间中；

   3.当旧域的空间足够时，救助空间的对象会被转移到旧域(所以survivor相当于eden与旧域的中间交换区);

   4.当旧域空间不够时会释放空间(此时叫：major collection)

   5.如果survivor和旧域无法存放eden复制过来的对象，导致eden无法为新对象分配内存，会报：OutOfMemoryError

2.JVM垃圾回收

     在上面的申请内存过程中已经涉及到了垃圾回收，下面在详细说一下。

     先说一下新域的垃圾回收过程：

     在新域中有两个survivor作为中转，两个survivor相对的作为from和to逻辑区域，其中from区域用来保存对象，to区域保持为空。

     当eden区域不足以支持新增对象时，会执行垃圾回收(GC),eden中的对象和from区域的对象转移到to区域，当to区域满时，一部分对象转移到old区域，即旧域。

     

GC执行结束后eden和from区域被清空，这是from区域和to区域进行交换。

   关于这里为什么JVM要用两个survivor来做中转，一说是：“对象在两个survivor之间来回移动，知道他们足够老，能够放入保存期较长的old即旧域”。

            

3.解决堆溢出问题

上面我们了解了JVM堆内存的结构和GC,当我们遇到java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space这个异常时，可以通过重新设定参数来解决。

    JVM在启动时会自动自动设置Heap Size的值，其初始空间(即-Xms)是物理内存的1/64，最大空间(-Xmx)是物理内存的1/4。可以利用JVM提供的-Xmn -Xms -Xmx等选项可 进行设置。Heap size 的大小是Young Generation 和Tenured Generaion 之和。 提示：在JVM中如果98％的时间是用于GC且可用的Heap
size 不足2％的时候将抛出此异常信息。 提示：Heap Size 最大不要超过可用物理内存的80％，一般的要将-Xms和-Xmx选项设置为相同，而-Xmn为1/4的-Xmx值。

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