JVM内存模型和结构

JVM简介：JVM 是可运行 Java 代码的假想计算机，包括一套字节码指令集、一组寄存器、一个栈、一个垃圾回收，堆和一个存储方法域。JVM 是运行在操作系统之上的，它与硬件没有直接的交互。

JVM内存模型结构图：：：

1.JVM内存模型和结构

(1)JVM内存模型如下：：：

Young（年轻代）= New

Tenured（老年代）= Old

Perm（永久代） = Perm

Young（年轻代）可以分为Eden区和两个Survivor区（from和to，这两个Survivor区大小严格一致），新的对象实例总是首先放在Eden区，Survivor区作为Eden区和Tenure(终生代)的缓冲，可以向Tenure(终生代)转移活动的对象实例。

Tenure(终生代)中存放生命周期长久的实例对象，但并不是如它的名字那样是终生的，里面的对象照样会被回收掉。

Young和Tenure共同组成了堆内存（默认新生代与老年代的空间大小为1：2）。

Perm（永久代）则是非堆内存的组成部分。主要存放加载的Class类级对象如class本身，method，field等等

JVM内存布局规定了Java在运行过程中内存申请、分配、管理的策略，保证了JVM的高效稳定运行。

在JVM启动时，就已经保留了固定的内存空间给Heap内存，这部分内存并不一定都会被JVM使用，但是可以确定的是这部分保留的内存不会被其他进程使用。这部分内存大小由 -Xmx参数指定。而另一部分内存在JVM启动时就分配给JVM，作为JVM的初始Heap内存使用。影响这个的参数是-Xms，如果-Xms指定的值比-Xmx的小，那么两者的差值就是Virtual内存值。随着程序的运行，Eden区、 Tenured区和Perm区会逐渐使用保留的Virtual空间。堆内存默认值最大不会超过1G。

绝大部分对象在Eden区生成，当Eden区装填满的时候，会触发Young GC。垃圾回收的时候，在Eden区实现清除策略，没有被引用的对象则直接回收，依然存活的对象会被移送到Survivor区。Survivor 区分为S0和S1两块内存空间，送到哪块空间呢每次Young GC的时候，将存活的对象复制到未使用的那块空间，然后将当前正在使用的空间完全清除，交换两块空间的使用状态。如果Young GC要移送的对象大于Survivor区容量上限，则直接移交给老年代。每个对象都有一个计数器，每次YGC都会加1。参数能配置计数器能控制移交次数，默认值是15，意思就是在Survivor 区交换14次之后，晋升至老年代。Survivor 区处理超过上限，老年代也承受时，则会触发Full Garbage Collection(Full GC);如果依然无法放下，则抛OutOfMemoryError，堆出现OOM的概率是所有内存耗尽异常中最高的。所以给JVM设置运行参数-XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError，让JVM遇到OOM异常时能输出堆内信息。

整个Java虚拟机只有一个堆,所有的线程都访问同一个堆。它是被所有线程共享的一块内存区域,在虚拟机启动时创建，而程序计数器、Java虚拟机栈、本地方法栈都是一个线程对应一个。堆是垃圾回收的主要区域,所以也被称为GC堆，堆的大小既可以固定也可以扩展,但主流的虚拟机堆的大小是可扩展的(通过-Xmx和-Xms控制),因此当线程请求分配内存,但堆已满,且内存已满无法再扩展时,就抛出OutOfMemoryError。

所以开发工具(IDEA、Eclipse等)一般安装完去修改内存，去提升性能。

-Xms是设置java虚拟机的最小分配内存；-Xmx则是最大分配内存；512m为内存空间

一般-Xmx设置为你电脑物理内存的1/4，而把-Xms和 -Xmx设置为一样，

一般用到最多的就是-Xms512m -Xmx512m

内存参数如图：

-Xms设置堆的最小空间大小。
-Xmx设置堆的最大空间大小。
-XX:NewSize设置新生代最小空间大小。
-XX:MaxNewSize设置新生代最大空间大小。
-XX:PermSize设置永久代最小空间大小。
-XX:MaxPermSize设置永久代最大空间大小。
-Xss设置每个线程的堆栈大小

(2)JVM内存结构包含：堆、栈、方法区

堆：Heap堆是OutOfMemoryError（内存用完了：原因-内存泄漏或内存溢出）故障最主要的发源地，它存储着几乎所有的实例对象，堆由垃圾收集器自动回收，堆区由各子线程共享使用。通常情况下，它占用的空间是所有内存区域中最大的，但如果无节制地创建大量对象，也容易消耗完所有的空间。堆的内存空间既可以固定大小，也可运行时动态地调整，通过如下参数设定初始值和最大值，比如-Xms512M. -Xmx512M。

堆分成两大块:新生代和老年代
对象产生之初在新生代，步入暮年时进入老年代，但是老年代也接纳在新生代无法容纳的超大对象

JVM运行机制图:

JDK1.6之前，eclipse对于sun公司的标识能够识别出来，会自动添加对于JVM老年代的容量大小限制: -XX: MaxPermSize=256M; 因为，其他的虚拟机没有hotspot的永久代的概念。而JDK1.6的时候，sun已经被Oracle收购，替换了jdk中sun的标识，所以，eclipse无法识别出此虚拟机是hotspot的JVM。所以，不会自动给HotSpot设置永久代的内存容量大小。 JVM容易出现持久代一直增长，而导致内存的溢出。

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