JVM堆内存结构简述

JVM堆内存结构图

堆初体验

所有的对象实例以及数组都要在堆上分配，堆是垃圾收集器管理的主要区域，也被称为“GC 堆”，也是我们优化最多考虑的地方。因为在一个项目中，会不断地创建对象，都是在堆里创建，如果一直不回收就会导致OOM，我们听的最多的情况哈！还有经常说的JVM调优，也是对堆进行参数优化配置，达到最接近理想状态。

结构详情

新生代

大部分刚创建的对象首先都是放在年轻代，新生代内存按照 8:1:1 的比例分为一个 Eden 和两个 Survivor（Survivor from，Survivor to）。

 

1. Eden 空间
Eden空间：主要是存放刚刚创建的新对象，如果可以Eden空间充足，新对象直接存放在Eden中，如果对象过大，放不下则会触发 Minor GC（效率很快）。

Survivor 空间

每次执行Minor GC，会将Eden区中存活的对象放到Survivor的From区，而在From区中，仍存活的对象会根据他们的年龄值来决定去向，逃过一次Minor GC年龄加1，默认年数为15，就要到老年区。（From Survivor和To Survivor的逻辑关系会在GC时发生颠倒：From变To ， To变From，目的是保证有连续的空间存放对方，避免碎片化的发生，后面GC流程在详细说） 

老年代 

在新生代中经历了 N 次(默认15次)垃圾回收后仍然存活的对象，就会被放到年老代中。年老代中存放的都是一些生命周期较长的对象。当老年代内存满时触发 Major GC 即 Full GC，Full GC 发生频率比较低，执行时间也是Minor GC的十倍以上。在老年代的对象一般为：存活时间比较长的，还有就是比较大的对象。 

永久代/元空间 

Java8 以前永久代，受JVM 管理，java8 以后元空间，直接使用物理内存。元空间位于堆外，所以它的最大内存大小取决于系统内存，而不是堆大小，我们可以指定 MaxMetaspaceSize 参数来限定它的最大内存。 

GC回收流程 

一般来说，GC的触发是在对象分配过程中，当一个对象在创建时，他会根据他的大小决定是进入年轻代或者老年代。如果他的大小超过-XX:PretenureSizeThreshold就会被认为是大对象，直接进入老年代，否则就会在年轻代进行创建。（PretenureSizeThreshold默认是0，也就是说，默认情况下对象不会提前进入老年代，而是直接在新生代分配。然后就GC次数和基于动态年龄判断来进入老年代。）

在年轻代创建对象，会发生在Eden区，但是这个时候有可能会因为Eden区内存不够，这时候就会尝试触发一次YoungGC。

年轻代采用的是标记复制算法，主要分为，标记、复制、清除三个步骤，会从GC Root开始进行存活对象的标记，然后把Eden区和Survivor区复制到另外一个Survivor区。然后再把Eden和From Survivor区的对象清理掉。

这个过程，可能会发生两件事情，第一个就是Survivor有可能存不下这些存活的对象，这时候就会进行空间分配担保。如果担保成功了，那么就没什么事儿，正常进行Young GC就行了。但是如果担保失败了，说明老年代可能也不够了，这时候就会触发一次FullGC了。

还会发生第二件事情就是，在这个过程中，会进行对象的年龄判断，如果他经过一定次数的GC之后，还没有被回收，那么这个对象就会被放到老年代当中去。

而老年代如果不够了，或者担保失败了，那么就会触发老年代的GC，一般来说，现在用的比较多的老年代的垃圾收集器是CMS或者G1，他们采用的都是三色标记法。

也就是分为四个阶段：初始标记、并发标记、重新标记、及并发清理。

老年代在做FullGC之后，如果空间还是不够，那就要触发OOM了。