JVM内存模型

JVM规范之JVM内存

在这里插入图片描述下图是这几个区域会涉及到的配置参数和异常，需要注意的是虚拟机栈其实就是人们平常所说的栈区，方法区是JDK1.8之前的叫法，JDK1.8之后称为元空间
针对的设置参数也不同 1.7是：X:PermSize:16MXX:MaxPermSize64M 这两个
1.8是：X:MetaspaceSize=16M
XX:MaxMetaspaceSize=64M
这两个
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版本内存结构差异

1.7内存结构介绍

五个部分方法区堆栈本地方法栈程序计数器
在这里插入图片描述

1.8内存结构介绍

对比1.7 没有了方法区在1.8里叫元空间位置也变了变到了本地内存
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对于Java8，HotSpots取消了永久代，那么是不是就没有方法区了呢？
当然不是，方法区只是一个规范，只不过它的实现变了。在Java8中，元空间(Metaspace)登上舞台，方法区存在于元空间(Metaspace)。同时，元空间不再与堆连续，而且是存在于本地内存（Native memory）。
方法区Java8之后的变化
移除了永久代（PermGen），替换为元空间（Metaspace）永久代中的class metadata（类元信息）转移到了native memory（本地内存，而不是虚拟机）永久代中的interned Strings（字符串常量池）和 class static variables（类静态变量）转移到了Java heap 永久代参数（PermSize MaxPermSize）-> 元空间参数（MetaspaceSize MaxMetaspaceSize）

Java8为什么要将永久代替换成Metaspace？
字符串存在永久代中，容易出现性能问题和内存溢出。类及方法的信息等比较难确定其大小，因此对于永久代的大小指定比较困难，太小容易出现永久代溢出，太大则容易导致老年代溢出。永久代会为 GC 带来不必要的复杂度，并且回收效率偏低。 Oracle 可能会将HotSpot 与 JRockit 合二为一，JRockit没有所谓的永久代。

1.8内存详解

上图是粗略的比较了1.7和1.8的区别，这个图是详细的1.8的内存结构，虚拟机栈我们都知道会有栈帧做过算法的朋友都知道如果一个回溯算法做不好的话就会出现栈溢出，而为什么可以回溯也是因为栈帧有顺序的压入和弹出
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参数配置

整体堆内存空间的分配
上代码
下面这段代码运行的时候没有设置任何的JVM参数
我们看下默认情况内存能给到多少
还有就是totalMemory的弹性伸缩问题

public static void main(String[] args) {//main方法也是放在Method方法区域中的
        /**
         * student(小写的)是放在主线程中的Stack区域中的
         * Student对象实例是放在所有线程共享的Heap区域中的
         */
      //  Student student = new Student("spark");
        //不设置JVM参数 看看内存
        System.out.println(Runtime.getRuntime().maxMemory()/1024/1024);
        System.out.println(Runtime.getRuntime().freeMemory()/1024/1024);
        System.out.println(Runtime.getRuntime().totalMemory()/1024/1024);
        /**
         * 首先会通过student指针（或句柄）（指针就直接指向堆中的对象，句柄表明有一个中间的,student指向句柄，句柄指向对象）
         * 找Student对象，当找到该对象后会通过对象内部指向方法区域中的指针来调用具体的方法去执行任务
         */
        //student.sayHello();
    }

结果如下也就是说我这个16G的电脑在不设置任何JVM参数的情况下最大内存给到了3596M 也就是3.5G
但是目前的总内存使用情况仅仅有243M
那么现在我们在代码里加入这样一句
在这里插入图片描述分配了200M给这个程序，这就是弹性伸缩了，在没有超过最大内存的时候 total是会弹性的根据已经创建出的内存空间合理分配，不会一次性直接拿来3596左右的内存，但是在实际生产中我们应该尽量避免这种抖动，

byte[] b=new byte[1024*1024*200];
执行结果
3596
238
444

所以在正常生产环境下我们应该设置Xmx和Xms设置成一样的值

 -Xmx1344M -Xms1344M

下图是堆空间对应的JVM参数
在这里插入图片描述 新生代与老年代比例
配置新生代和老年代堆结构占比默认 -XX:NewRatio=2 , 标识新生代占1 , 老年代占2 ,新生代占整个堆的1/3 修改占比 -XX:NewPatio=4 , 标识新生代占1 , 老年代占4 , 新生代占整个堆的1/5
新生代----eden和s0 s1比例
Eden空间和另外两个Survivor空间占比分别为8:1:1 可以通过操作选项 -XX:SurvivorRatio 调整这个空间比例。
比如 -XX:SurvivorRatio=8 几乎所有的java对象都在Eden区创建, 但80%的对象生命周期都很短,创建出来就会被销
设置8 那就是 8：1：1 eden:s0:s1
如果设置4 那就4：1：1 也就是说eden占内存的4/6 s0s1各占1/6

这里我们需要思考在什么情况下需要修改新生代老年代的比例
eden和s0s1的比例

年轻代老年代内存分配过程

1.new的对象先放在伊甸园区。该区域有大小限制
2.当伊甸园区域填满时，程序又需要创建对象，JVM的垃圾回收器将对eden进行垃圾回收（Minor GC）,将伊甸园区域中不再被其他对象引用的额对象进行销毁，再加载新的对象放到伊甸园区
3.然后将伊甸园区中的剩余对象移动到幸存者0区
4.如果再次触发垃圾回收，此时上次幸存下来的放在幸存者0区的，如果没有回收，就会放到幸存者1区
5.如果再次经历垃圾回收，此时会重新返回幸存者0区，接着再去幸存者1区。
6.如果累计次数到达默认的15次，这会进入养老区。可以通过设置参数，调整阈值 -XX:MaxTenuringThreshold=N
7.养老区内存不足是,会再次出发GC:Major GC 进行养老区的内存清理
8.如果养老区执行了Major GC后仍然没有办法进行对象的保存,就会报OOM异常
先触发YGC/MinorGC去回收年轻代，eden中回收不了的对象放入S0/S1（这里总会有一个是空着的）,比如上次回收的对象放到了S0 这次回收S0里头的对象如果还是回收不掉那就转移到S1并且Age加1
在这里插入图片描述

下图的老年代已经出现了对象这种对象有两种可能要么是eden区回收的时候想放入S0/S1但是对象太大了放不进去就会直接进入老年代，还有一种就是年轻代回收的时候一直回收不掉在S0和S1之间闪转腾挪最后Age达到15进入了老年代