JVM之堆体系结构
1、Heap堆(Java7之前)
一个JVM实例只存在一个堆内存,堆内存的大小是可以调节的。类加载器读取了类文件后,需要把类、方法、常变量放到堆内存中,保存所有引用类型的真实信息,以方便执行器执行,堆内存分为三部分:
Young Generation Space 新生区 Young/New
Tenure generation space 养老区 Old/ Tenure
Permanent Space 永久区 Perm
Java 8把永久代换成了元空间,其他相同
堆内存逻辑上分为三部分:新生+养老+永久,物理上只有新生和养老
新生区是类的诞生、成长、消亡的区域,一个类在这里产生,应用,最后被垃圾回收器收集,结束生命。新生区又分为两部分: 伊甸区(Eden space)和幸存者区(Survivor pace) ,所有的类都是在伊甸区被new出来的。幸存区有两个: 0区(Survivor 0 space)和1区(Survivor 1 space)。当伊甸园的空间用完时,程序又需要创建对象,JVM的垃圾回收器将对伊甸园区进行垃圾回收(Minor GC),将伊甸园区中的不再被其他对象所引用的对象进行销毁。然后将伊甸园中的剩余对象移动到幸存 0区。若幸存 0区也满了,再对该区进行垃圾回收,然后移动到 1 区。那如果1 区也满了呢?再移动到养老区。若养老区也满了,那么这个时候将产生MajorGC(FullGC),进行养老区的内存清理。若养老区执行了Full GC之后发现依然无法进行对象的保存,就会产生OOM异常“OutOfMemoryError”。
如果出现java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space异常,说明Java虚拟机的堆内存不够。原因有二:
(1)Java虚拟机的堆内存设置不够,可以通过参数-Xms、-Xmx来调整。
(2)代码中创建了大量大对象,并且长时间不能被垃圾收集器收集(存在被引用)。
Eden满了,开启GC也叫YGC或轻GC(Eden基本全部清空)
最开始,S0=from S1=to
from区和to区,他们的位置和名称,不是固定的,每次GC之后会交换(GC之后有交换,谁空谁是to)
Old 养老区满了,开启 Full GC(FGC),Full GC 多次,发现养老区空间没办法腾出来,OOM
2、 MinorGC的过程(复制->清空->互换)
1:eden、SurvivorFrom 复制到 SurvivorTo,年龄+1
首先,当Eden区满的时候会触发第一次GC,把还活着的对象拷贝到SurvivorFrom区,当Eden区再次触发GC的时候会扫描Eden区和From区域,对这两个区域进行垃圾回收,经过这次回收后还存活的对象,则直接复制到To区域(如果有对象的年龄已经达到了老年的标准,则赋值到老年代区),同时把这些对象的年龄+1
2:清空 eden、SurvivorFrom
然后,清空Eden和SurvivorFrom中的对象,也即复制之后有交换,谁空谁是to
3:SurvivorTo和 SurvivorFrom 互换
最后,SurvivorTo和SurvivorFrom互换,原SurvivorTo成为下一次GC时的SurvivorFrom区。部分对象会在From和To区域中复制来复制去,如此交换15次(由JVM参数MaxTenuringThreshold决定,这个参数默认是15),最终如果还是存活,就存入到老年代
3、内存管理
实际而言,方法区(Method Area)和堆一样,是各个线程共享的内存区域,它用于存储虚拟机加载的:类信息+普通常量+静态常量+编译器编译后的代码等等,虽然JVM规范将方法区描述为堆的一个逻辑部分,但它却还有一个别名叫做Non-Heap(非堆),目的就是要和堆分开。
对于HotSpot虚拟机,很多开发者习惯将方法区称之为“永久代(Parmanent Gen)” ,但严格本质上说两者不同,或者说使用永久代来实现方法区而已,永久代是方法区(相当于是一个接口interface)的一个实现,jdk1.7的版本中,已经将原本放在永久代的字符串常量池移走。
永久区(java7之前有)
永久存储区是一个常驻内存区域,用于存放JDK自身所携带的 Class,Interface 的元数据,也就是说它存储的是运行环境必须的类信息(如rt.jar),被装载进此区域的数据是不会被垃圾回收器回收掉的,关闭 JVM 才会释放此区域所占用的内存。
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