對于大多數應用來說，Java 堆(Java Heap)是Java 虛擬機所管理的內存中最大的一塊。Java 堆是被所有線程共享的一塊內存區域，在虛擬機啟動時創建。

JVM內存結構

由上圖可以清楚的看到JVM的內存空間分為3大部分：

堆內存

方法區

棧內存

其中棧內存可以再細分為java虛擬機棧和本地方法棧,堆內存可以劃分為新生代和老年代,新生代中還可以再次劃分為Eden區、From Survivor區和To Survivor區。

其中一部分是線程共享的，包括 Java 堆和方法區；另一部分是線程私有的，包括虛擬機棧和本地方法棧，以及程序計數器這一小部分內存。

堆內存(Heap)

對于大多數應用來說，Java 堆(Java Heap)是Java 虛擬機所管理的內存中最大的一塊。Java 堆是被所有線程共享的一塊內存區域，在虛擬機啟動時創建。

此內存區域的唯一目的就是存放對象實例，幾乎所有的對象實例都在這里分配內存。

堆內存是所有線程共有的，可以分為兩個部分：年輕代和老年代。

下圖中的Perm代表的是永久代，但是注意永久代并不屬于堆內存中的一部分，同時jdk1.8之后永久代已經被移除。

新生代 ( Young ) 與老年代 ( Old ) 的比例的值為 1:2 ( 該值可以通過參數 –XX:NewRatio 來指定 )

默認的，Eden : from : to = 8 : 1 : 1 ( 可以通過參數 –XX:SurvivorRatio 來設定 )，即： Eden = 8/10 的新生代空間大小，from = to = 1/10 的新生代空間大小。

方法區(Method Area)

方法區也稱"永久代"，它用于存儲虛擬機加載的類信息、常量、靜態變量、是各個線程共享的內存區域。

在JDK8之前的HotSpot JVM，存放這些”永久的”的區域叫做“永久代(permanent generation)”。永久代是一片連續的堆空間，在JVM啟動之前通過在命令行設置參數-XX:MaxPermSize來設定永久代最大可分配的內存空間，默認大小是64M(64位JVM默認是85M)。

隨著JDK8的到來，JVM不再有?永久代(PermGen)。但類的元數據信息(metadata)還在，只不過不再是存儲在連續的堆空間上，而是移動到叫做“Metaspace”的本地內存(Native memory。

方法區或永生代相關設置

-XX:PermSize=64MB 最小尺寸，初始分配

-XX:MaxPermSize=256MB 最大允許分配尺寸，按需分配

XX:+CMSClassUnloadingEnabled -XX:+CMSPermGenSweepingEnabled 設置垃圾不回收

默認大小

-server選項下默認MaxPermSize為64m

-client選項下默認MaxPermSize為32m

虛擬機棧(JVM Stack)

描述的是java方法執行的內存模型：每個方法被執行的時候都會創建一個"棧幀",用于存儲局部變量表(包括參數)、操作棧、方法出口等信息。每個方法被調用到執行完的過程，就對應著一個棧幀在虛擬機棧中從入棧到出棧的過程。

本地方法棧(Native Stack)

本地方法棧(Native Method Stacks)與虛擬機棧所發揮的作用是非常相似的，其區別不過是虛擬機棧為虛擬機執行Java方法(也就是字節碼)服務，而本地方法棧則是為虛擬機使用到的Native方法服務。

程序計數器(PC Register)

程序計數器是用于標識當前線程執行的字節碼文件的行號指示器。多線程情況下，每個線程都具有各自獨立的程序計數器，所以該區域是非線程共享的內存區域。

當執行java方法時候，計數器中保存的是字節碼文件的行號；當執行Native方法時，計數器的值為空。

直接內存

直接內存并不是虛擬機內存的一部分，也不是Java虛擬機規范中定義的內存區域。jdk1.4中新加入的NIO，引入了通道與緩沖區的IO方式，它可以調用Native方法直接分配堆外內存，這個堆外內存就是本機內存，不會影響到堆內存的大小。

JVM內存參數設置

-Xms設置堆的最小空間大小。

-Xmx設置堆的最大空間大小。

-Xmn:設置年輕代大小

-XX:NewSize設置新生代最小空間大小。

-XX:MaxNewSize設置新生代最大空間大小。

-XX:PermSize設置永久代最小空間大小。

-XX:MaxPermSize設置永久代最大空間大小。

-Xss設置每個線程的堆棧大小

-XX:+UseParallelGC:選擇垃圾收集器為并行收集器。此配置僅對年輕代有效。即上述配置下,年輕代使用并發收集,而年老代仍舊使用串行收集。

-XX:ParallelGCThreads=20:配置并行收集器的線程數,即:同時多少個線程一起進行垃圾回收。此值最好配置與處理器數目相等。

典型JVM參數配置參考:

java-Xmx3550m-Xms3550m-Xmn2g-Xss128k

-XX:ParallelGCThreads=20

-XX:+UseConcMarkSweepGC-XX:+UseParNewGC

-Xmx3550m:設置JVM最大可用內存為3550M。

-Xms3550m:設置JVM促使內存為3550m。此值可以設置與-Xmx相同,以避免每次垃圾回收完成后JVM重新分配內存。

-Xmn2g:設置年輕代大小為2G。整個堆大小=年輕代大小+年老代大小+持久代大小。持久代一般固定大小為64m,所以增大年輕代后,將會減小年老代大小。此值對系統性能影響較大,官方推薦配置為整個堆的3/8。

-Xss128k:設置每個線程的堆棧大小。JDK5.0以后每個線程堆棧大小為1M,以前每個線程堆棧大小為256K。更具應用的線程所需內存大 小進行調整。在相同物理內存下,減小這個值能生成更多的線程。但是操作系統對一個進程內的線程數還是有限制的,不能無限生成,經驗值在3000~5000 左右。

總結

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