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关于java:深入理解JVM三堆的结构GC过程以及调优参数简介

jiezi

1. 堆的构造

2. 堆的 GC 过程

3. 堆调优参数简介

之前在 深刻了解 JVM（一）——JVM 简介和运行时数据区构造 一篇文章中，咱们简略地介绍过，堆的内存构造：分为新生区，养老区，和永恒区（jdk1.8 曾经将养老区更新为元空间），明天咱们来认真解说一下堆的内存散布，堆的 GC 过程以及简略的堆调整参数。

1. 堆的构造

首先，整个堆分为新生代和老年代，新生代占 1 / 3 的堆空间 （新生代中， 伊甸园和辛存者 0 区和 1 区又是 8：1：1 的比例 ）， 老年代占 2 / 3 的堆空间，元空间（永恒代）不在JVM 的内存里，在操作系统内存中，如图所示。

永恒区：它在一个常驻内存区域，用于寄存 JDK 本身所携带的元数据，被装载进此区域的数据是不会被回收掉的，敞开 JVM 才会开释该区域。

2. 堆的 GC 过程
GC（Garbage Collection）, 是在 JAVA 堆内存区域满了之后，产生的一种垃圾收集行为。当咱们一直地 new 对象的时候，内存的可用区域必定一直地缩小。
每次 new 的对象，不出意外都会在新生代的伊甸园（Eden）区域调配。

eden 区域满之后，会产生什么？

当 Eden 区域满的时候 ，咱们就会触发一次 youngGc, 这时， 把还活着的对象拷贝到 Survivor0 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， 通过这次回收后还存活的对象，则间接复制到 Survivor1 区域，同时，把这些对象的年龄 +1。

始终循环上述步骤，局部对象会在 Survivor0 区和 1 区复制来复制去，如此替换 15 次，最终如果还是存活，就存入到老年代。

当新生代所有区域内存都不够的时候，就会进行新生代和老年代的两个区域的 GC，如果新生代和老年代两个区域的 GC 产生之后，内存还是不够，就会产生 FullGC，就是所有区域的 GC，如果内存还是不够，就会产生 OOM。

3. 堆调优参数简介

在介绍堆调优参数之前，咱们先来介绍两个 JAVA 办法：

// 虚拟机最大应用的内存值，默认为物理内存的 1 /4     
System.out.println(Runtime.getRuntime().maxMemory()/1024/1024+"MB");
// 虚拟机初始应用物理内存大小，默认物理内存的 1 /64
System.out.println(Runtime.getRuntime().totalMemory()/1024/1024+"MB");

用这两个办法，能够打印并且失去以后运行该办法的虚拟机的堆值，咱们来打印一下试试：

我的电脑内存是 16GB，两个理论值正是大概在 1 / 4 和 1 /64 的区间左右。

接下来咱们能够用两个参数来调整 java 虚拟机堆的大小
-Xms1024m 将堆内存的初始值设置为 1024m
-Xmx1024m 将堆内存的最大值设置为 1024m

咱们在 idea 的我的项目启动处，抉择编辑参数

把 -Xms1024m -Xmx1024m 输出到 VM Option 外面

再执行刚刚那两个办法：

JVM 堆大小调整胜利！

接下来咱们模仿一下 OOM，这时要设置一个参数 -XX:+PrintGCDetails

在控制台打印垃圾收集信息

        String oom = "666";

        while (true) {oom += oom + "66666666666666666666666666666666666666666666666666666";}

咱们只有一直地 new 对象，内存总有塞不下的一天，同时，咱们还能够察看 GC 的信息并加以分析，咱们运行函数。

呈现了咱们想要的 OOM，咱们复制一条垃圾收集信息来剖析一下：

[GC (Allocation Failure)
[PSYoungGen: 269254K->776K(304640K)]
这条日志示意 GC 前 young 区和 GC 后 young 区的内存大小区别，GC 前：269254 GC 后：776
670669K->459534K(1000960K), 0.0303594 secs]
这条日志示意堆的总内存大小 ，GC 前 670669，GC 后 459534K
[Times: user=0.05 sys=0.03, real=0.03 secs]
这条示意执行工夫。

再来看一条 Full GC
[Full GC (Ergonomics)
[PSYoungGen: 235302K->0K(304640K)]
同上，年老代收集状况
[ParOldGen: 688134K->344783K(696320K)] 923437K->344783K(1000960K),
老年代收集状况
[Metaspace: 3263K->3263K(1056768K)], 0.0394456 secs]
永恒代收集状况
[Times: user=0.13 sys=0.02, real=0.04 secs]
耗时

总结：
明天咱们介绍了堆的构造，以及 GC 过程以及调优参数，咱们能够尝试入手地调试一下 JVM 参数，尽管这只是一些简略的调参。然而通过一直地练习，由浅入深由易到难，咱们最初都会把握 JVM 调优！

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