【JVM】說說java中的堆區

堆（Heap）是被虛拟機所管理的最大的一塊記憶體區域，在堆中，會有以下一些對象：

• 朝生夕死的小對象，蜉蝣一般
• 大對象，例如長數組，需要大量連續的記憶體空間
• 長周期對象，存活很久，很能熬

是以，目前主流的JVM，利用可達性分析算法分析對象是否死亡，最後針對性地采用分代搜集算法回收死亡對象。判斷對象是否死亡，可以先參考我的另外一篇文章【JAVA】如何判斷對象已經死亡？

堆可以分為新生代與老年代，用來存放不同類型的對象。如下圖所示：

新生代

新生代含有3個區域，1個Eden區，2個Survivor區，可以分别稱為from以及to區，from與to的大小相同。它們占用的大小比例預設為Eden:from:to=8:1:1，當然也可以通過參數-XX:SurvivorRatio來自定義比例。

新建立的對象都會處在Eden區，大對象會直接進入老年代，可以使用參數-XX:+PretenuerSizeThreshold來指定多大的對象。

新建立的對象優先在Eden區上配置設定，Eden區滿了之後，會觸發一次Minor GC，虛拟機會采用複制算法（不會産生記憶體碎片）先進行釋放記憶體，回收死亡對象，然後将存活的對象一次性複制進from區域中。若from區域不夠，則使用分派擔保機制将部分對象直接推入老年代。老年代空間不夠，将觸發一次Full GC。

發生過一次Minor GC之後，Eden區域基本空閑，新建立的對象依然在這塊區域上配置設定，當Eden區域又滿了之後，同樣還是出發第二次Minor GC，這次GC将會回收Eden與from區域，将存活的對象一次性地複制進to區域中。

這些對象在新生代中每熬過一次Minor GC，對象的年齡就會加1，當年齡達到某一個門檻值時（預設為15），将會被直接移到老年代中，可以使用參數-XX:MaxTenuringThreshold來指定這個門檻值。

因為新生代區域上對象，建立頻繁，死亡也頻繁，是以Minor GC也會變得十分頻繁，但是這種GC方式效率高，持續時間短。

老年代

老年代中主要有老年對象（超過年齡門檻值的對象）以及大對象。當老年代空間不足時，會觸發一次Full GC，由于各個垃圾收集器的實作不同或處于效率考慮，可能會采用标記清除算法，也可能采用标記整理的算法回收死亡對象。

當然，也不是對象必須達到年齡門檻值才會進入老年代中，如果Survivor内某個相同年齡下（比如10歲）的所有對象的大小總和超過Survivor區的一半，那麼年齡≥10歲的對象将直接進入老年代中。

Full GC不像Minor GC那麼頻繁，但持續時間長。倘若頻繁發生Full GC，會嚴重阻礙應用程式的執行。

也有一些部落格會将Full GC與Major GC區分開來，認為他們的差別是Full GC會對整個堆進行回收，而Major GC隻會對老年代進行回收。但其實作在已經不區分這兩者了，很多性能監控工具也不再區分，現在大可認為Full GC與Major GC沒有差别。

常用參數

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

（2）Eden區與1個Survivor區的比例：-XX:SurvivorRatio

如果新生代的大小為10M，新生代=1個Eden+2個Survivor，并且設定-XX:SurvivorRatio=8，那麼此時Eden區占用8M，每個Survivor區各占1M。

（3）老年代初始大小：-XX:OldSize

（4）老年代與新生代的比例：-XX:NewRatio

如果設定堆總大小為100M，堆=新生代+老年代，并且設定-XX:NewRatio=4，那麼老年代大小是新生代的4倍，此時新生代占20M，老年代占80M。

（5）列印GC資訊：-XX:+PrintGCDetails

（6）在GC前後列印堆資訊：-XX:+PrintHeapAtGC

（7）設定進入老年代的年齡門檻值：-XX:MaxTenuringThreshold

（8）設定直接進入老年代的大對象的大小門檻值：-XX:+PretenuerSizeThreshold

Minor GC的觸發條件

（1）Eden區空間不足，或者說Eden區放不下新建立的小對象。

Full GC觸發條件

（1）老年代空間不足，此時執行Full GC後，老年代空間依舊不足的話，虛拟機會抛出 java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space異常

（2）調用System.gc()方法，這隻是通知或者是建議虛拟機進行Full GC，虛拟機可以根據情況選擇是否執行。