JVM详解(2)--堆体系结构概述

一、堆体系结构概述

1.Heap堆
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，以便执行器执行，堆内存分为三部分:
（1）Young Generation Space 新生区 Yong/New
（2）Tenure generation space 老年区 Old/Tenure
(3) Permanent Space/Meta space 永久区/元空间
java1.7之前是永久区，java1.8之后是元空间，逻辑上堆内存分为新生+养老+永久/元空间，物理上分为新生+养老。

2.新生区静态版
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。新生区又分为两类：伊甸区(Eden space)和幸存者区(Survivor space)，所有的类都是在伊甸区被new出来的。幸存者区有两个：0区(Survivor 0 space)和1区(Survivor 1 space)。当伊甸区的空间用完时，程序又需要创建对象，JVM的垃圾回收器将对伊甸区进行垃圾回收(Minor GC)，将伊甸区中的不在被其它对象所引用的对象进行销毁。然后将伊甸区中的剩余对象移动到幸存者0区。若幸存者0区也满了，在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？在移动到养老区。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。
如果出现java.lang.OutOfMemoryError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)。

3.新生区动态版本

1：eden、SurvivorFrom复制SurvivorTo，年龄加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区在次触发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年老的标注，则赋值到老年代区)，同时把这些对象的年龄加1。
2.清空Eden、SurvivorFrom
然后，清空Eden、SurvivorFrom中的对象，也即复制之后有交换，谁空谁是to，就是原来的From区变成To区，因为原来的From区已被清空。
3.SurvivorTo和SurvivorFrom交换
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。

总结：
1.from区和to区，他们的位置和名分，不是固定的，每次minorGC之后有交换，谁空谁是to。

4.Sun HotSpot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，但它去还有一个别名叫做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 Genaration)“,但是严格本质上说两者不同，或者说使用永久代来实现实现方法区而已，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，已经将原来放在永久代的字符串常量池移走，放到了堆中。jdk1. 8又彻底取消了永久代，换成了元空间。

5.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(就是rt.jar包下的类和接口)，也就是说它存储的是运行环境必须的类信息，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。