JVM--堆区

堆的基本概念

特点：

• 线程共享
• 存放对象实例
• 是Java内存区域中最大的部分
• 是GC的最主要的区域

Java堆是虚拟机所管理的内存中最大的一块，此内存区域的唯一目的就是存放对象实例，几乎所有的对象实例都在这里分配内存。这块区域是“线程共享”的。

Java堆是垃圾收集器管理的主要区域，因此也被称作“GC堆”。由于现在垃圾收集器基本采用分代收集算法，所以Java堆还可以细分为新生代和老年代。Java堆可以处于物理上不连续的内存空间中，只要逻辑上连续即可。如果堆中没有内存完成实例分配，并且堆也无法扩展时，将会抛出OutOfMemoryError异常。

新生代和年老代

堆区被分为新生代和年老代。这样分是为了方便GC操作。

一般对象都在新生代创建，因为Java程序中的对象绝大部分是朝生夕死的，所以新生代中每次GC都会有大量对象被回收，新生代的GC操作也更频繁。

年老代中一般存放那些对象存活率高、生命周期长的对象。一般位于新生代中的对象满足某些条件（比如大对象、经历了几次新生代GC还存活的对象等）会转到年老代中去。年老代中GC不频繁，但GC效率要比新生代中GC慢许多。

Minor GC和Full GC

• Minor GC（新生代GC）：指发生在新生代的垃圾回收动作，因为Java对象一般满足朝生夕死的条件，所以Minor GC非常频繁，一般回收速度也比较快。
• Full GC / Major GC（年老代GC）：发生在年老代的GC，一般会伴随至少一次的Minor GC。Full GC一般比Minor GC慢10倍以上。

对象分配策略

既然堆区被分为新生代和年老代，那么对象是如何在这两个区域分配的？最普遍的几条策略如下：

1  对象优先在Eden分配

新生代更细分为一个Eden区和两个Survivor区，具体这些分区的作用在GC算法中详细讲解。这里只要了解对象优先在新生代分配即可。

2  大对象直接进入老年代

所谓的大对象是指，需要大量连续内存空间的Java对象，最典型的大对象就是那种很长的字符串以及数组。经常出现大对象容易导致内存还有不少空间的时候提前触发GC。

虚拟机提供一个配置参数，可以令所有大于这个值的对象直接在年老代分配。

3  长期存活的对象将进入年老代

虚拟机给每一个对象设置了一个对象年龄计数器。如果对象在Eden出生并经历了一次Minor GC后仍然存活，那么她会被置入Survivor区（要保证Survivor能容纳），并且年龄置为1。对象在Survivor区每熬过一个Minor GC就增加1岁，当年龄增加到一个值（默认15），会转入老年代。

4  动态对象年龄判定

为了能更好地适应不同程序的内存情况，虚拟机提供动态对象年龄判定机制。如果Survivor区中相同年龄所有对象的总和大于等于Survivor空间的一半，那么所有大于等于该年龄的对象直接进入年老代。

浅堆和深堆

浅堆（Shallow Heap）和深堆（Retained Heap）是两个非常重要的概念，注意这里的“堆”和上面的堆意义不一样。这个“堆”是针对单个对象而言的。

• 浅堆表示一个对象结构所占用的内存大小
• 深堆表示一个对象被GC回收后，可真实释放的内存大小

比如Java中String类型结构包含三个字段：hash32、hash和一个ref引用，该引用保存一个静态的字符串地址。那么2个int值共占8字节，对象引用占用4字节，对象头8字节，合计20字节，向8字节对齐，故占24字节。所以不论String保存的是什么字符串，它占用的内存都是24字节。

深堆表示一个对象被GC回收后，可真实释放的内存大小。先来理解保留集：一个对象的保留集是一个对象集合，集合中的所有对象都可以在该对象被回收之后被回收。然后说深堆，深堆是指对象的保留集中所有的对象的浅堆大小之和。

注意：浅堆指对象本身占用的内存，不包括其内部引用对象的大小。一个对象的深堆指只能通过该对象访问到的（直接或间接）所有对象的浅堆之和，即对象被回收后，可以释放的真实空间。