Java JVM 内存组成

1) 堆

运行时数据区域，所有类实例和数组的内存均从此处分配。Java 虚拟机启动时创建。对象的堆内存由称为垃圾回收器 的自动内存管理系统回收。

堆由两部分组成:

其中eden+fromspace+tospace也叫年轻代(young),old space叫旧生代.

其中还有S1,S0(在JDK的自带工具输出中会看到),分别指的是Survivor space,存放每次垃圾回收后存活的对象.

Old Generation , 主要存放应用程序中生命周期长的存活对象

垃圾回收主要是对Young Generation块和Old Generation块内存进行回收，YG用来放新产生的对象，经过几次回收还没回收掉的对象往OG中移动，

对YG进行垃圾回收又叫做MinorGC，对OG垃圾回收叫MajorGC，两块内存回收互不干涉

2) 非堆内存

JVM具有一个由所有线程共享的方法区。方法区属于非堆内存。它存储每个类结构，如运行时常数池、字段和方法数据，以及方法和构造方法的代码。它是在 Java 虚拟机启动时创建的。

除了方法区外，Java 虚拟机实现可能需要用于内部处理或优化的内存，这种内存也是非堆内存。 例如，JIT 编译器需要内存来存储从 Java 虚拟机代码转换而来的本机代码，从而获得高性能。

Permanent Generation （图中的Permanent Space） 存放JVM自己的反射对象，比如类对象和方法对象

3) 回收算法和过程

JVM采用一种分代回收 (generational collection) 的策略，用较高的频率对年轻的对象(young
generation)进行扫描和回收，这种叫做minor collection，而对老对象(old
generation)的检查回收频率要低很多，称为major collection。这样就不需要每次GC都将内存中所有对象都检查一遍。

当一个URL被访问时，内存申请过程 如下：

A. JVM会试图为相关Java对象在Eden中初始化一块内存区域

B. 当Eden空间足够时，内存申请结束。否则到下一步

C. JVM试图释放在Eden中所有不活跃的对象（这属于1或更高级的垃圾回收）, 释放后若Eden空间仍然不足以放入新对象，则试图将部分Eden中活跃对象放入Survivor区

D. Survivor区被用来作为Eden及OLD的中间交换区域，当OLD区空间足够时，Survivor区的对象会被移到Old区，否则会被保留在Survivor区

E. 当OLD区空间不够时，JVM会在OLD区进行完全的垃圾收集（0级）

F. 完全垃圾收集后，若Survivor及OLD区仍然无法存放从Eden复制过来的部分对象，导致JVM无法在Eden区为新对象创建内存区域，则出现”out of memory错误”

对象衰老的过程

young generation的内存，由一块Eden(伊甸园，有意思)和两块Survivor
Space(1.4文档中称为semi-space)构成。新创建的对象的内存都分配自eden。两块Survivor
Space总有会一块是空闲的，用作copying collection的目标空间。Minor
collection的过程就是将eden和在用survivor space中的活对象copy到空闲survivor
space中。所谓survivor，也就是大部分对象在伊甸园出生后，根本活不过一次GC。对象在young
generation里经历了一定次数的minor collection后，年纪大了，就会被移到old
generation中，称为tenuring。(是否仅当survivor space不足的时候才会将老对象tenuring?
目前资料中没有找到描述)

剩余内存空间不足会触发GC，如eden空间不够了就要进行minor collection，old generation空间不够要进行major collection，permanent generation空间不足会引发full GC。

例如:jmap -heap 2343,可以看到

Attaching to process ID 2343, please wait…

Debugger attached successfully.

Server compiler detected.

JVM version is 11.0-b16

using thread-local object allocation.

Parallel GC with 8 thread(s)

Heap Configuration:

MinHeapFreeRatio = 40

MaxHeapFreeRatio = 70

MaxHeapSize = 4294967296 (4096.0MB)

NewSize = 2686976 (2.5625MB)

MaxNewSize = -65536 (-0.0625MB)

OldSize = 5439488 (5.1875MB)

NewRatio = 2 （YG，OG 大小比为1：2）

SurvivorRatio = 8

PermSize = 21757952 (20.75MB)

MaxPermSize = 268435456 (256.0MB)

Heap Usage:

PS Young Generation

Eden Space:

capacity = 1260060672 (1201.6875MB)

used = 64868288 (61.86322021484375MB)

free = 1195192384 (1139.8242797851562MB)

5.148028935546367% used

From Space:

capacity = 85524480 (81.5625MB)

used = 59457648 (56.70323181152344MB)

free = 26066832 (24.859268188476562MB)

69.52120375359195% used

To Space:

capacity = 85852160 (81.875MB)

used = 0 (0.0MB)

free = 85852160 (81.875MB)

0.0% used

~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~这三块为上面所说的YG大小和使用情况

PS Old Generation

capacity = 2291138560 (2185.0MB)

used = 1747845928 (1666.8757705688477MB)

free = 543292632 (518.1242294311523MB)

76.28722062099989% used

~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~OG大小和使用情况

PS Perm Generation

capacity = 108265472 (103.25MB)

used = 107650712 (102.6637191772461MB)

free = 614760 (0.5862808227539062MB)

99.43217353728436% used