JVM自用笔记——堆

一. 什么是堆

 几乎所有的对象实例和数组都应该在运行时分配到堆上。
 JVM启动时创建，一个jvm实例（一个进程）只有一个堆区，创建时便确定空间大小。堆的大小是可调节的。堆在物理上可以非连续，但是在逻辑上连续。但是不是所有堆空间都是线程共享的，还可以划分线程私有缓存区（TLAB)

方法结束后，堆空间不会被立即回收，需要等待GC。

二. 堆的内部结构

java 7 之前： 新生代、老年代、永久代。 Java8之后，永久代被替换为了元空间。其中，元空间和永久代被看作是方法区的逻辑实现。

四. 参数设置

-Xms, -Xmx

m - memory
一旦堆区超过Xmx，那么将报oom

生产环境中，一般设置Xmx = Xms。
-XX:NewRatio（默认2，一般不调）

-XX:SurvivorRatio（默认8:1:1）, -XX:UseAdaptiveSizePolicy

-XX:UseAdaptiveSizePolicy是自适应调整eden,survivor01,survivor02的大小比例。默认情况下是开启的。

  开启：-XX:+UseAdaptiveSizePolicy
  关闭：-XX:-UseAdaptiveSizePolicy

-Xmn:设置新生代空间的大小（与XX:NewRatio冲突）
-XX:MaxTenuringThreshold=：晋升老年代的存活次数阈值（0-15）。
-XX:HandlePromotionFailure空间分配担保，幸存区放不下直接晋升老年代
-XX:UseTLAB,开启TLAB空间

五. 对象分配过程

对象初始分配区域：Eden。当Eden满了，触发YGC/Minor GC(针对整个年轻代的垃圾回收).
幸存区通过复制算法维护。当对象存活次数到达阈值/或幸存区空间满了，晋升到老年代。

老年代满了则会触发Major GC。对于大对象而言，直接进入老年代。

六. Full GC、Major GC、Full GC

为什么要分代？

七.TLAB

高效地保证线程安全

TLAB在Eden中仅占Eden空间的1%。堆空间上进行内存分配来完成的。由于多线程环境下，对象的分配可能存在竞争条件，需要使用同步机制来保证分配的正确性。然而，传统的同步机制会引入较大的开销，影响了内存分配的性能。线程在TLAB上进行对象分配时，无需加锁或同步，因为每个线程拥有自己的独立空间。

八. 逃逸分析

 随着逃逸分析的发展，对象不一定在堆中分配。如果一个对象没有逃逸出方法的话，那么将在栈上分配。通过-XX:+DoEscapeAnalysis

JIT编译器根据逃逸分析的结果，通常有如下优化方式

1. 栈上分配
    如果一个对象没有逃逸出方法的话，那么将在栈上分配。即方法内new的对象，没办法在方法外被使用。
2. 同步省略
    如果一个对象被发现只能通过一个对象被访问到，那么就可以通过锁消除省略掉针对该对象的同步。
3. 分离对象或标量替换
   
   标量是数据被分割的最小单元。可以被继续分解的数据被称为聚合量。如果方法内new的对象，没办法在方法外被使用，那么可以通过分割为多个标量来实现栈上分配。

参考

• 尚硅谷宋红康JVM全套教程 P66 - P86