2024年最新【jvm系列-04】醒目运行时数据区共享区域---堆_java 数据共享区 ...

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一，深入理解运行时数据区堆

1，堆空间概念

heap 堆属于是运行时数据区的一块空间，属于一块比力重要的一部门，并且该区域的数据属于线程共享。

⚽ 一个JVM实例只存在一个堆，堆也是java内存管理的核心区域
⚽ Java堆在启动的时候被创建，其空间巨细也被确定，并且是JVM管理的最大的一块内存空间(可调治)
⚽ 堆可以处于物理上不连续的内存空间中，但是在逻辑上他应该是被视为连续的
⚽ 所有的线程共享JVM堆，在这里还可以划分为私有的缓冲区（Thread Local Allocation Buffer）
⚽ 在java虚拟机规范中，所有的对象实例以及数组都应该分配在堆上
⚽ 数组和对象可能永久不会存储在栈上，由于栈帧中保存引用，这个引用指向对象大概数组在堆中的位置
⚽ 在方法竣事之后，堆中的对象不会被立马移除，仅仅在垃圾收集的时候才会被移除
⚽ 堆是GC（Garbage Collection，垃圾接纳器）实行垃圾接纳的重点区域
2，堆内存空间

2.1，堆内存的细分

在JDK8之前，堆内存的逻辑重要分为：新生代+老年代+永久代
在JDK8以及JDK8之后，堆内存重要分为：新生代+老年代+元空间
jdk8的垃圾接纳器如下，可以直接在jdk安装目录下，找到bin目录，然后打开这个 jvisaulvm.exe 文件，然后工具的在插件中安装一个 Visaul GC，就可以看到下面的界面，可知在jdk8中重要是分为Eden区，old区和Metaspace这三个区域，分别对应着新生代，老年代和元空间

也可以直接新建一个application运行并设置其对应jvm的参数，如设置初始巨细和最大巨细为10m，并在控制台上将这个堆信息打印出来

1. -Xms10m -Xmx10m -XX:+PrintGCDetails

复制代码

在运行项目后，可以发现，PSYoungGen新生代，ParOldGen老年代，Metaspace元空间，其老年代所分配的内存最大。

1. hello
2. Heap
3. PSYoungGen total 2560 K, used 1086 K[0x00000000ffd00000, 0x0000000100000000, 0x0000000100000000)
4. eden space 2048 K, 28 % used[0x00000000ffd00000, 0x00000000ffd91b68, 0x00000000fff00000)
5. from space 512 K, 98 % used[0x00000000fff00000, 0x00000000fff7e030, 0x00000000fff80000)
6. to space 512 K, 0 % used[0x00000000fff80000, 0x00000000fff80000, 0x0000000100000000)
7. ParOldGen total 7168 K, used 371 K[0x00000000ff600000, 0x00000000ffd00000, 0x00000000ffd00000)
8. object space 7168 K, 5 % used[0x00000000ff600000, 0x00000000ff65cf38, 0x00000000ffd00000)
9. Metaspace used 3520 K, capacity 4498 K, committed 4864 K, reserved 1056768 K
10. class space used 388 K, capacity 390 K, committed 512 K, reserved 1048576 K

复制代码

2.2，堆巨细的根本设置

Java堆区重要用于存储Java对象的实例，那么堆的巨细在JVM启动的时候就已经设定好了，可以直接通过 -Xmx和 -Xms来设定堆的初始内存和最大内存，当堆的最大内存凌驾设置的 -Xms 最大内存时，则会直接抛出内存溢出非常。

1. -Xms : 设置堆空间（新生代+老年代）的初始内存大小  
2.            -X表示的是Jvm的运行参数
3. ​           ms表示的是memory start
4. -Xmx：设置堆空间（新生代+老年代）的最大内存大小

复制代码

并且在默认的堆空间中，其最大内存为物理电脑内存 / 4，初始内存为物理电脑内存 / 64
在现实开发中，更加建议将初始堆内存和最大的堆内存设置成相同的值，重要是省去堆空间频繁的扩容和开释带来的压力，从而增长这种资源的使用率。
2.3，堆巨细的计算规则

堆巨细重要分为新生代区和老年代区，新生代又分为eden区survive存活区，survive区有分为survive0和survive1区，对象只能存在期中的一个区域里面，每Minitor GC一次，就会从一个survive区到另外一个survive区，如果没有被清算掉，那么他的年事就会+1，当年事到达15时，就会重新生代中加入到老年代里面。
接下来在虚拟机中设置一个600m的堆巨细，依旧是用刚刚那个程序

1. -Xms600m -Xmx600m

复制代码

然后在main方法中运行之后，输入以下命令

1. jps : 查看进程号
2. jstat -gc 进程号

复制代码

可以发现新生代有S0和S1的survive区和Eden区，老年代有old区。对应的容量分别是最大容量和已使用容量，如S0C表示的是survive0区的最大容量，S0U则表示的是survice0已使用的容量。后面也有对应的YGC和FGC发生的次数。
并且在计算总容量的时候，由于数据只能存在一个survive中，因此只计算一个survice的内存巨细，所以偶然计算出来的内容是小于现实设置的内容，但结果是对的，只是jvm在统计时只统计了一个survice存活区的巨细。
3，堆对象

3.1，堆空间对象组成

在JVM中，java对象可以分为两类
   一类是生命周期较短的瞬时对象，这类对象的创建和消亡都比力快
  另一类周期长，某些极端情况下可以和JVM历程的生命周期保持一致
  java堆细分可以分为新生代(YoungGen)和老年代(OldGen)，年轻代又可以细分为Eden区和Survivor0空间和Survivor1空间，偶然也被称为(from区和to区)

在这些对象中，也会对新生代和老年代的空间巨细设置对应的比例，新生代和老年代的比例默认为1:2

当然也可以通过命令举行修改这个默认的比例，一般不会修改这个默认值，除非是知道这个老年代的对象偏多

1. -XX:NewRatio=2 : 表示新生代占1，老年代占2，新生代占1/3，默认比例
2. -XX:NewRatio=4 : 表示新生代占1，老年代占4，新生代占1/5

复制代码

也可以直接通过命令查看，通过jps查出历程号之后，通过Jinfo去查看

1. jps
2. jinfo -flag NewRatio process(进程号)

复制代码

除了老年代和新生代的对空间有比例之外，这个新生代中的Eden区和Survicor区也有对应的比例。如果是在Linux系统下，其比例为8:1 ；如果是在Windows系统下，其比例为6:1。

1. -XX:SurvivorRatio=8 : 表示eden区占8，Survicor区占1
2. -XX:SurvivorRatio=6 : 表示eden区占6，Survicor区占1
3. -XX:SurvivorRatio=4 : 表示eden区占4，Survicor区占1

复制代码

这个比例也可以直接通过命令查看，通过jps查出历程号之后，通过Jinfo去查看

1. jps
2. jinfo -flag SurvivorRatio process(进程号)

复制代码

因此可以得到一下结论