## 1. 內存結構 ### 1.1 堆內存  * 永久代在jdk8之后被廢棄掉，取而代之的是元空間(MetaSpace)。 * 元空間與永久代類似，都是方法區的實現，最大的區別是:元空間不在jvm中，而使用本地內存 1. JVM內存劃分為堆內存和非堆內存，堆內存分為年輕代（Young Generation）、老年代（Old Generation），非堆內存就一個永久代（Permanent Generation）。 2. 年輕代又分為Eden和Survivor區。Survivor區由FromSpace和ToSpace組成。Eden區占大容量，Survivor兩個區占小容量，默認比例是8:1:1。 3. 堆內存用途：存放的是對象，垃圾收集器就是收集這些對象，然后根據GC算法回收。 **4. 非堆內存用途：永久代，也稱為方法區，存儲程序運行時長期存活的對象，比如類的元數據、方法、常量、屬性等**。 ### 1.2 方法區 方法區是java jvm規范，具體實現 jdk 1.7 :永久代，jdk1.8:元空間 > 方法區是jvm規范的一個概念定義，每一個jvm都有自己的實現。存儲著**類信息**、**常量**、**靜態變量** 1. 在Java官方的HotSpot 虛擬機中，Java8版本以后，是用元空間來實現的方法區；在Java8之前的版本，則是用永久代實現的方法區； 2. 也就是說，“元空間” 和 “方法區”，一個是HotSpot 的具體實現技術，一個是JVM規范的抽象定義； 所以，并不能說“JVM的元空間是方法區”，但是可以說在Java8以后的HotSpot 中“元空間用來實現了方法區”。 這個元空間是使用本地內存（Native Memory）實現的，也就是說它的內存是不在虛擬機內的，所以可以理論上物理機器還有多個內存就可以分配，而不用再受限于JVM本身分配的內存了。 #### 1.2.1 常量池 * 常量池是方法區中的一部分，一個jvm只有一個常量池，線程共享 * 保存了在編譯期間就已經確定的數據。包括final常量值（局部常量、成員常量以及引用常量）和對象字面值； * final常量：一切經過final關鍵字修飾的變量均為常量，final常量在定義時必須賦初值，否則編譯不通過； * **Java 基本類型的包裝類的大部分都實現了常量池技術，即 Byte,Short,Integer,Long,Character,Boolean；前面 4 種包裝類默認創建了數值\[-128，127\] 的相應類型的緩存數據，Character創建了數值在\[0,127\]范圍的緩存數據，Boolean 直接返回True Or False。如果超出對應范圍仍然會去創建新的對象.** **兩種浮點數類型的包裝類 Float,Double 并沒有實現常量池技術。** ``` Integer i1 = 33; Integer i2 = 33; System.out.println(i1 == i2);// 輸出 true Integer i11 = 333; Integer i22 = 333; System.out.println(i11 == i22);// 輸出 false Double i3 = 1.2; Double i4 = 1.2; System.out.println(i3 == i4);// 輸出 false ``` `Integer i1=40`；Java 在編譯的時候會直接將代碼封裝成 `Integer i1=Integer.valueOf(40)`;，從而使用常量池中的對象。 `Integer i1 = new Integer(40);`這種情況下會創建新的對象。 ``` Integer i1 = 40; Integer i2 = new Integer(40); System.out.println(i1==i2);//輸出 false ``` ``` Integer i1 = 40; Integer i2 = 40; Integer i3 = 0; Integer i4 = new Integer(40); Integer i5 = new Integer(40); Integer i6 = new Integer(0); System.out.println("i1=i2 " + (i1 == i2));//true System.out.println("i1=i2+i3 " + (i1 == i2 + i3));//true System.out.println("i1=i4 " + (i1 == i4));//false System.out.println("i4=i5 " + (i4 == i5));//false System.out.println("i4=i5+i6 " + (i4 == i5 + i6)); //true 拆箱實際上等同40==40 System.out.println("40=i5+i6 " + (40 == i5 + i6)); //true ``` 語句 i4 == i5 + i6，因為+這個操作符不適用于 Integer 對象，首先 i5 和 i6 進行自動拆箱操作，進行數值相加，即 i4 == 40。然后 Integer 對象無法與數值進行直接比較，所以 i4 自動拆箱轉為 int 值 40，最終這條語句轉為 40 == 40 進行數值比較。 #### 1.2.2 字符串常量池 常量池存在于方法區當中。 * **String s1 = new String("abc");這句話創建了幾個字符串對象？** **將創建 1 或 2 個字符串。如果池中已存在字符串常量“abc”，則只會在堆空間創建一個字符串常量“abc”。如果池中沒有字符串常量“abc”，那么它將首先在池中創建，然后在堆空間中創建，因此將創建總共 2 個字符串對象。** ``` String s1 = new String("abc");// 堆內存的地址值 String s2 = "abc"; System.out.println(s1 == s2);// 輸出 false,因為一個是堆內存，一個是常量池的內存，故兩者是不同的。 System.out.println(s1.equals(s2));// 輸出 true ``` ## 2. 堆分代 1. 新生成的對象首先放到年輕代Eden區 2. 當Eden空間滿了，觸發Minor GC，存活下來的對象移動到Survivor0區 3. Survivor0區滿后觸發執行Minor GC，Survivor0區存活對象移動到Suvivor1區，這樣保證了一段時間內總有一個survivor區為空。經過多次Minor GC仍然存活的對象移動到老年代。 4. 老年代存儲長期存活的對象，占滿時會觸發Major GC=Full GC，GC期間會停止所有線程等待GC完成，所以對響應要求高的應用盡量減少發生Major GC，避免響應超時。 Minor GC ： 清理年輕代 Major GC ： 清理老年代 Full GC ： 清理整個堆空間，包括年輕代和永久代 **所有GC都會停止應用所有線程** ## 3.為什么會堆內存溢出？ > **在年輕代中經過GC后還存活的對象會被復制到老年代中。當老年代空間不足時，JVM會對老年代進行完全的垃圾回收（Full GC）。如果GC后，還是無法存放從Survivor區復制過來的對象，就會出現OOM（Out of Memory）。** **OOM（Out of Memory）異常常見有以下幾個原因：** 1）老年代內存不足：java.lang.OutOfMemoryError:Javaheapspace 2）永久代內存不足：java.lang.OutOfMemoryError:PermGenspace 3）代碼bug，占用內存無法及時回收。 OOM在這幾個內存區都有可能出現，實際遇到OOM時，能根據異常信息定位到哪個區的內存溢出。 ## 4. 內存溢出排查方法 1 . 分析堆內存快照 可以通過添加個參數-XX:+HeapDumpOnOutMemoryError，讓虛擬機在出現內存溢出異常時Dump出當前的內存堆轉儲快照以便事后分析。 2. Java工具 **jstat分析各塊內存占用率和gc時間**  查詢結果表明：這臺服務器的新生代Eden區（E，表示Eden）使用了28.30%（最后）的空間，兩個Survivor區（S0、S1，表示Survivor0、Survivor1）分別是0和8.93%，老年代（O，表示Old）使用了87.33%。程序運行以來共發生Minor GC（YGC，表示Young GC）101次，總耗時1.961秒，發生Full GC（FGC，表示Full GC）7次，Full GC總耗時3.022秒，總的耗時（GCT，表示GC Time）為4.983秒。 jmap查看對象存活狀態，實例個數和占用內存 ``` jmap -histo:live 1002 ```