JVM 堆内存模型-CFANZ编程社区

堆内存模型

JVM 将对象存放在堆内存中，堆内存所需要的空间是比较大的。我们对于 JVM 的调优

也主要是针对堆内存的调优，比如分配堆内存的空间，那么我们如何能确定堆内存需要分配

多少空间呢？我们需要大概计算每个对象所占的空间大小。

1 JAVA 对象内存布局

JVM 堆内存模型_堆内存

JAVA 对象在内存中主要有以下几部分：

对象头

MarkWord：一系列标记位（哈希码、分代年龄、锁状态标记等），在 64 位系统中占

8 字节。

ClassPoint：对象对应的类信息的内存地址，在 64 位系统中占 8 字节。

Length：数组对象特有，表示数组长度，占 4 字节。

实例数据

包含了对象的所有成员变量，大小由变量类型决定。

byte、boolean：1 字节

short：2 字节

char：2~3 字节

int、float：4 字节

long、double、引用数据类型：8 字节

对其填充

将对象大小填充为 8 字节的整数倍

2 JVM 内存溢出和垃圾回收机制

为什么要进行垃圾回收：

如果对象只创建不回收，会造成堆内存溢出(OOM)异常。

为什么要进行堆内存分区：

\1. 提高搜索垃圾的效率。

\2. 垃圾回收后可以更好的利用内存空间，存放大对象。

\3. 尽可能减少 GC 次数

3 JVM 堆内存的划分

老年代：

对象会优先分配到新生代内存中，每次 GC 后没有回收的对象年龄加 1，年龄到

15 还没有被回收，对象会存放到老年代内存中；如果对象较大，超过新生代内存的一

半，对象也会存放到老年代区域

新生代：

为了减少young区垃圾回收后的空间碎片，新生代又分为Eden区和两个Survivor

区，且始终有一个 Suvivor 区保持闲置。对象会先存放到 Eden 区当中，Eden 区空间

满了之后会进行 young 区的垃圾回收，之后将 young 区所有存活的对象复制到闲置

的 Suvivor 区中，并清空 Eden 区和正在使用的 Survivor 区。

JVM 堆内存模型_堆内存_02

4 YoungGC 和 OldGC

YoungGC

新生代区域的垃圾回收称之为 YoungGC，也叫 MinorGC，Eden 区满后会触发

YoungGC

OldGC

老年代区域的垃圾回收称之为 OldGC，也叫 MajorGC，OldGC 非常浪费性能，

所以我们的 JVM 调优要尽可能减少 OldGC 的次数， OldGC 往往伴随着 YoungGC。

YoungGC+OldGC = FullGC

1. Survivor 区空间并不大，如果满了怎么办？

（1）一般情况下 GC 会回收 95%的对象，且超过 15 次 GC 的对象会存放到 old

去，所以 Survivor 区不容易满。

（2）如果 Survivor 区满了，会触发担保机制，提前将对象存入 Old 区。

2. 为什么需要 Survivor 区？

为了减少垃圾回收带来的空间碎片，空间碎片过多会频繁触发 YoungGC。

3. 为什么需要两块 Survivor 区？

为了减少 Survivor 区的空间碎片

5 JVM 运行监控工具 VisualVM

打开 JAVA 安装目录/bin/jvisualvm.exe

JVM 堆内存模型_垃圾回收_03

JVM 堆内存模型_老年代_04

安装 VisualGC 插件。

JVM 堆内存模型_老年代_05

注：JDK9 之后需自行下载该工具

修改堆内存大小的指令

-Xms10M -Xmx10M :对象比较消耗内存，一般占用电脑本机内存1/4，如16G内存，占用4G，修改有助于明显查看

（springboot版本修改堆内存）

JVM 堆内存模型_垃圾回收_06

（一般项目版本修改堆内存）

JVM 堆内存模型_堆内存_07

5.1实体类

/**
* @Author yqq
* @Date 2021/5/20 21:53
* @Version 1.0
*/
@Data
@AllArgsConstructor
@NoArgsConstructor
public class Student {
   private String name;

   private String sex;

   private Integer age;
}

5.2 测试类

/**
* @Author yqq
* @Date 2021/5/20 21:55
* @Version 1.0
*/
public class TestGC {
   public static void main(String[] args) throws Exception{
       List<Student> studentList=new ArrayList<>();
       while (true){
           /**
            * 对象比较消耗内存，一般占用电脑本机内存1/4，如16G内存，占用4G
            */
           studentList.add(new Student());
           studentList.add(new Student());
           studentList.add(new Student());
           studentList.add(new Student());
           studentList.add(new Student());
           studentList.add(new Student());
           Thread.sleep(1);
       }
   }
}