1.Java堆

⚫ 一般Java程序中堆内存是空间最大的一块内存区域。创建出来的对象都存在于堆上。
⚫ 栈上的局部变量表中，可以存放堆上对象的引用。静态变量也可以存放堆对象的引用，通过静态变量就可以实现对象在线程之间共享。

堆内存大小是有上限的，当对象一直向堆中放入对象达到上限之后，就会抛出OutOfMemory错误。

⚫ 堆空间有三个需要关注的值，used total max。
⚫ used指的是当前已使用的堆内存，total是java虚拟机已经分配的可用堆内存，max是java虚拟机可以分配的最大堆内存。

arthas中堆内存相关的功能
⚫ 堆内存used total max三个值可以通过dashboard命令看到。
⚫ 手动指定刷新频率（不指定默认5秒一次）：dashboard –i 刷新频率(毫秒)
⚫ 随着堆中的对象增多，当total可以使用的内存即将不足时，java虚拟机会继续分配内存给堆。
⚫ 如果堆内存不足，java虚拟机就会不断的分配内存，total值会变大。total最多只能与max相等
⚫ 如果不设置任何的虚拟机参数，max默认是系统内存的1/4，total默认是系统内存的1/64。在实际应用中一般都需要设置total和max的值。

堆 – 设置大小

⚫ 要修改堆的大小，可以使用虚拟机参数 –Xmx（max最大值）和-Xms (初始的total)。

⚫ 语法：-Xmx值 -Xms值

⚫ 单位：字节（默认，必须是 1024 的倍数）、k或者K(KB)、m或者M(MB)、g或者G(GB)
⚫ 限制：Xmx必须大于 2 MB，Xms必须大于1MB

⚫ Java服务端程序开发时，建议将-Xmx和-Xms设置为相同的值，这样在程序启动之后可使用的总内存就是最大内存，而无
需向java虚拟机再次申请，减少了申请并分配内存时间上的开销，同时也不会出现内存过剩之后堆收缩的情况。
⚫ -Xmx具体设置的值与实际的应用程序运行环境有关，在《实战篇》中会给出设置方案。

2.方法区

⚫ 方法区是存放基础信息的位置，线程共享，主要包含三部分内容：
⚫ 方法区是用来存储每个类的基本信息（元信息），一般称之为InstanceKlass对象。在类的加载阶段完成。
⚫ 方法区除了存储类的元信息之外，还存放了运行时常量池。常量池中存放的是字节码中的常量池内容。
⚫ 字节码文件中通过编号查表的方式找到常量，这种常量池称为静态常量池。当常量池加载到内存中之后，可以通过内存地址快速的定位到常量池中的内容，这种常量池称为运行时常量池。
⚫ 方法区是《Java虚拟机规范》中设计的虚拟概念，每款Java虚拟机在实现上都各不相同。Hotspot设计如下：
⚫ JDK7及之前的版本将方法区存放在堆区域中的永久代空间，堆的大小由虚拟机参数来控制。
⚫ JDK8及之后的版本将方法区存放在元空间中，元空间位于操作系统维护的直接内存中，默认情况下只要不超过操作系统承受的上限，可以一直分配
arthas中查看方法区
⚫ 使用memory打印出内存情况，JDK7及之前的版本查看ps_perm_gen属性。
⚫ JDK8及之后的版本查看metaspace属性。

方法区（Method Area）溢出

实验发现，JDK7上运行大概十几万次，就出现了错误。在JDK8上运行百万次，程序都没有出现任何错误，但是内存会直线升高。这说明JDK7和JDK8在方法区的存放上，采用了不同的设计。
⚫ JDK7将方法区存放在堆区域中的永久代空间，堆的大小由虚拟机参数-XX:MaxPermSize=值来控制。
⚫ JDK8将方法区存放在元空间中，元空间位于操作系统维护的直接内存中，默认情况下只要不超过操作系统承受的上限，可以一直分配。可以使用-XX:MaxMetaspaceSize=值将元空间最大大小进行限制。

方法区（Method Area）字符串常量池

⚫ 方法区中除了类的元信息、运行时常量池之外，还有一块区域叫字符串常量池(StringTable)。
⚫ 字符串常量池存储在代码中定义的常量字符串内容。比如“123” 这个123就会被放入字符串常量池。
字符串常量池和运行时常量池有什么关系？
早期设计时，字符串常量池是属于运行时常量池的一部分，他们存储的位置也是一致的。后续做出了调整，将字符串常量池和运行时常量池做了拆分

静态变量的存储

3.直接内存(Direct Memory)

⚫ 直接内存（Direct Memory）并不在《Java虚拟机规范》中存在，所以并不属于Java运行时的内存区域。
在 JDK 1.4 中引入了 NIO 机制，使用了直接内存，主要为了解决以下两个问题:
1、Java堆中的对象如果不再使用要回收，回收时会影响对象的创建和使用。
2、IO操作比如读文件，需要先把文件读入直接内存（缓冲区）再把数据复制到Java堆中。
现在直接放入直接内存即可，同时Java堆上维护直接内存的引用，减少了数据复制的开销。写文件也是类似的思路。
直接内存(Direct Memory)
⚫ 要创建直接内存上的数据，可以使用ByteBuffer。
⚫ 语法： ByteBuffer directBuffer = ByteBuffer.allocateDirect(size);
⚫ 注意事项： arthas的memory命令可以查看直接内存大小，属性名direct。

⚫ 如果需要手动调整直接内存的大小，可以使用-XX:MaxDirectMemorySize=大小
单位k或K表示千字节，m或M表示兆字节，g或G表示千兆字节。默认不设置该参数情况下，JVM 自动选择 最
大分配的大小。
以下示例以不同的单位说明如何将 直接内存大小设置为 1024 KB：
-XX:MaxDirectMemorySize=1m
-XX:MaxDirectMemorySize=1024k
-XX:MaxDirectMemorySize=1048576