堆（Heap）的核心概述
堆针对一个JVM进程来说是唯一的，也就是一个进程只有一个JVM，但是进程包含多个线程，他们是共享同一堆空间的。
一个JVM实例只存在一个堆内存，堆也是Java内存管理的核心区域。
Java堆区在JVM启动的时候即被创建，其空间大小也就确定了。是JVM管理的最大一块内存空间。
- 堆内存的大小是可以调节的。
《Java虚拟机规范》规定，堆可以处于物理上不连续的内存空间中，但在逻辑上它应该被视为连续的。
所有的线程共享Java堆，在这里还可以划分线程私有的缓冲区（Thread Local Allocation Buffer，TLAB）。
《Java虚拟机规范》中对Java堆的描述是：所有的对象实例以及数组都应当在运行时分配在堆上。（
The heap is the run-time data area from which memory for all class instances and arrays is allocated）
数组和对象可能永远不会存储在栈上，因为栈帧中保存引用，这个引用指向对象或者数组在堆中的位置。
在方法结束后，堆中的对象不会马上被移除，仅仅在垃圾收集的时候才会被移除。
堆，是GC（Garbage Collection，垃圾收集器）执行垃圾回收的重点区域。
堆内存细分
Java 7及之前堆内存逻辑上分为三部分：新生区+养老区+永久区
- Young Generation Space 新生区 Young/New 又被划分为Eden区和Survivor区
- Tenure generation space 养老区 Old/Tenure
- Permanent Space 永久区 Perm
Java 8及之后堆内存逻辑上分为三部分：新生区+养老区+元空间
- Young Generation Space 新生区 Young/New 又被划分为Eden区和Survivor区
- Tenure generation space 养老区 Old/Tenure
- Meta Space 元空间 Meta
约定：新生区（代）<=>年轻代 、 养老区<=>老年区（代）、 永久区<=>永久代
堆空间内部结构（JDK7）
堆空间内部结构（JDK8）
设置堆内存大小与OOM
堆空间大小的设置
Java堆区用于存储Java对象实例，那么堆的大小在JVM启动时就已经设定好了，可以通过选项"-Xmx"和"-Xms"来进行设置。
- “-Xms"用于表示堆区的起始内存，等价于
-XX:InitialHeapSize
- “-Xmx"则用于表示堆区的最大内存，等价于
-XX:MaxHeapSize
一旦堆区中的内存大小超过“-Xmx"所指定的最大内存时，将会抛出OutOfMemoryError异常。
通常会将-Xms和-Xmx两个参数配置相同的值，其目的是为了能够在ava垃圾回收机制清理完堆区后不需要重新分隔计算堆区的大小，从而提高性能。
默认情况下
- 初始内存大小：物理电脑内存大小 / 64
- 最大内存大小：物理电脑内存大小 / 4
OutOfMemory举例
public class OOMTest {
public static void main(String[]args){
ArrayList<Picture> list = new ArrayList<>();
while(true){
try {
Thread.sleep(20);
} catch (InterruptedException e){
e.printStackTrace();
}
list.add(new Picture(new Random().nextInt(1024*1024)));
}
}
}Exception in thread "main" java.lang.OutofMemoryError: Java heap space
at com.atguigu. java.Picture.<init>(OOMTest. java:25)
at com.atguigu.java.O0MTest.main(OOMTest.java:16)
年轻代与老年代
存储在JVM中的Java对象可以被划分为两类：
- 一类是生命周期较短的瞬时对象，这类对象的创建和消亡都非常迅速
- 另外一类对象的生命周期却非常长，在某些极端的情况下还能够与JVM的生命周期保持一致
Java堆区进一步细分的话，可以划分为年轻代（YoungGen）和老年代（oldGen）
其中年轻代又可以划分为Eden空间、Survivor0空间和Survivor1空间（有时也叫做from区、to区）
下面这参数开发中一般不会调：
配置新生代与老年代在堆结构的占比。
- 默认
-XX:NewRatio=2，表示新生代占1，老年代占2，新生代占整个堆的1/3
- 可以修改
-XX:NewRatio=4，表示新生代占1，老年代占4，新生代占整个堆的1/5
在HotSpot中，Eden空间和另外两个survivor空间缺省所占的比例是8：1：1
当然开发人员可以通过选项“-xx:SurvivorRatio”调整这个空间比例。比如-xx:SurvivorRatio=8
几乎所有的Java对象都是在Eden区被new出来的。绝大部分的Java对象的销毁都在新生代进行了。
- IBM公司的专门研究表明，新生代中80%的对象都是“朝生夕死”的。
可以使用选项"-Xmn"设置新生代最大内存大小，这个参数一般使用默认值就可以了
图解对象分配过程
为新对象分配内存是一件非常严谨和复杂的任务，JVM的设计者们不仅需要考虑内存如何分配、在哪里分配等问题，并且由于内存分配算法与内存回收算法密切相关，所以还需要考虑GC执行完内存回收后是否会在内存空间中产生内存碎片。
A.new的对象先放伊甸园区。此区有大小限制。
B.当伊甸园的空间填满时，程序又需要创建对象，JVM的垃圾回收器将对伊甸园区进行垃圾回收（MinorGC），将伊甸园区中的不再被其他对象所引用的对象进行销毁。再加载新的对象放到伊甸园区
C.然后将伊甸园中的剩余对象移动到幸存者0区。
D.如果再次触发垃圾回收，此时上次幸存下来的放到幸存者0区的，如果没有回收，就会放到幸存者1区。
F.如果再次经历垃圾回收，此时会重新放回幸存者0区，接着再去幸存者1区。
G.什么时候能去养老区呢？可以设置次数。默认是15次。
-
- 可以设置参数：进行设置
-Xx:MaxTenuringThreshold= N
- 可以设置参数：进行设置
H.在养老区，相对悠闲。当养老区内存不足时，再次触发GC：Major GC，进行养老区的内存清理
若养老区执行了Major GC之后，发现依然无法进行对象的保存，就会产生OOM异常。
java.lang.OutofMemoryError: Java heap space
- 针对幸存者s0，s1区的总结：复制之后有交换，谁空谁是to，交换以后标记++。到15以后跑到老年区
- 关于垃圾回收：频繁在新生区收集，很少在老年代收集，几乎不再永久代和元空间进行收集
