前言
本文为JVM入门基础知识，Java全栈学习路线可参考：【Java全栈学习路线】最全的Java学习路线及知识清单，Java自学方向指引，内含最全Java全栈学习技术清单~
本文上接：【JavaSE】之JVM入门（上）
五、堆
1.堆简介
Heap（堆），一个JVM只有一个堆内存，堆内存的大小是可以调节的
类加载器读取了类文件后，一般会把什么东西放到堆中？类、方法、常量、变量、保存我们所有引用类型的真实对象
堆内存中细分为三个区域：新生区（伊甸园区）Young/New；养老区 old；永久区 Perm
2.新生区与养老区
新生区是类诞生，成长，消亡的区域，一个类在这里产生，应用，最后被垃圾回收器收集，结束生命。
新生区又分为两部分：伊甸区（Eden Space）和幸存者区（Survivor Space），所有的类都是在伊甸区被new出来的，幸存区有两个：0区 和 1区，当伊甸园的空间用完时，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（Minor GC）。将伊甸园中的剩余对象移动到幸存0区，若幸存0区也满了，再对该区进行垃圾回收，然后移动到1区，那如果1区也满了呢？（这里幸存0区和1区是一个互相交替的过程）再移动到养老区，若养老区也满了，那么这个时候将产生MajorGC（Full GC），进行养老区的内存清理，若养老区执行了Full GC后发现依然无法进行对象的保存，就会产生OOM异常 “OutOfMemoryError ”。如果出现 java.lang.OutOfMemoryError：java heap space异常，说明Java虚拟机的堆内存不够，原因如下：
1、Java虚拟机的堆内存设置不够，可以通过参数 -Xms（初始值大小），-Xmx（最大大小）来调整。
2、代码中创建了大量大对象，并且长时间不能被垃圾收集器收集（存在被引用）或者死循环。
3.永久区
永久存储区是一个常驻内存区域，用于存放JDK自身所携带的Class，Interface的元数据，也就是说它存储的是运行环境必须的类信息，被装载进此区域的数据是不会被垃圾回收器回收掉的，关闭JVM才会释放此区域所占用的内存。
如果出现 java.lang.OutOfMemoryError：PermGen space，说明是Java虚拟机对永久代Perm内存设置不够。一般出现这种情况，都是程序启动需要加载大量的第三方jar包，例如：在一个Tomcat下部署了太多的应用。或者大量动态反射生成的类不断被加载，最终导致Perm区被占满。
4.永久代与元空间
什么是永久代和元空间？
方法区是一种规范，不同的虚拟机厂商可以基于规范做出不同的实现，永久代和元空间就是出于不同jdk版本的实现。
方法区就像是一个接口，永久代与元空间分别是两个不同的实现类。
只不过永久代是这个接口最初的实现类，后来这个接口一直进行变更，直到最后彻底废弃这个实现类，由新实现类—元空间进行替代。
jdk1.8之前：
jdk1.8以及之后：在堆内存中，逻辑上存在，物理上不存在（元空间使用的是本地内存）
5.常量池
- 在jdk1.7之前，运行时常量池+字符串常量池是存放在方法区中，HotSpot VM对方法区的实现称为永久代
在jdk1.7中，字符串常量池从方法区移到堆中，运行时常量池保留在方法区中
jdk1.8之后，HotSpot移除永久代，使用元空间代替；此时字符串常量池保留在堆中，运行时常量池保留在方法区中，只是实现不一样了，JVM内存变成了直接内存
6.堆内存调优
-Xms：设置初始分配大小，默认为物理内存的 “1/64”。
-Xmx：最大分配内存，默认为物理内存的 “1/4”。
-XX:+PrintGCDetails：输出详细的GC处理日志。
代码查看内存使用情况：
默认的情况下分配的内存是总内存的 1/4，而初始化的内存为 1/64
public class Demo01 { public static void main(String[] args) { // 返回虚拟机试图使用的最大内存 long max = Runtime.getRuntime().maxMemory(); // 字节：1024*1024 // 返回jvm的总内存 long total = Runtime.getRuntime().totalMemory(); System.out.println("max=" + max + "字节\t" + (max/(double)1024/1024) + "MB"); System.out.println("total=" + total + "字节\t" + (total/(double)1024/1024) + "MB"); // 默认情况下:分配的总内存是电脑内存的1/4,初始化的内存是电脑的1/64 } }
IDEA中进行VM调优参数设置（设置完成后需要重启IDEA）：
VM参数调优：把初始内存，和总内存都调为 1024M，运行，查看结果！
-Xms1024m -Xmx1024m -XX:+PrintGCDetails
经计算得到：新生区加老年区内存总量等于jvm的总内存，可以证明：元空间并不在虚拟机中，而是使用本地内存。
六、使用JProfiler工具分析OOM原因
1.Dump内存快照
在运行java程序的时候，有时候想测试运行时占用内存情况，这时候就需要使用测试工具查看了。在eclipse里面有 Eclipse Memory Analyzer tool(MAT)插件可以测试，而在idea中也有这么一个插件，就是JProfiler，一款性能瓶颈分析工具！
作用：
分析Dump文件，快速定位内存泄漏
获得堆中对象的统计数据
获得对象相互引用的关系
采用树形展现对象间相互引用的情况
2.安装JProfiler
IDEA插件安装
安装JProfiler监控软件
下载地址：https://www.ej-technologies.com/download/jprofiler/version_92
可以使用以下注册码：
// 注册码仅供参考 L-Larry_Lau@163.com#23874-hrwpdp1sh1wrn#0620 L-Larry_Lau@163.com#36573-fdkscp15axjj6#25257 L-Larry_Lau@163.com#5481-ucjn4a16rvd98#6038 L-Larry_Lau@163.com#99016-hli5ay1ylizjj#27215 L-Larry_Lau@163.com#40775-3wle0g1uin5c1#0674
配置IDEA运行环境
Settings–Tools–JProflier–JProflier executable选择JProfile安装可执行文件。（如果系统只装了一个版本， 启动IDEA时会默认选择）保存。
3.JProfiler使用测试
- 编写问题代码进行测试
package com.wang.JVM.Demo02; import java.util.ArrayList; public class Demo03 { byte[] byteArray = new byte[1*1024*1024]; // 1M = 1024K public static void main(String[] args) { ArrayList<Demo03> list = new ArrayList<>(); int count = 0; try { while (true) { list.add(new Demo03()); // 问题所在 count = count + 1; } } catch (Error e) { System.out.println("count:" + count); e.printStackTrace(); } } }
设置vm参数
-Xms1m -Xmx8m -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError
设置完后再运行问题代码发生内存溢出时会自动生成dump文件
使用 Jprofiler 工具分析查看
双击.hprof文件默认使用 Jprofiler 进行 Open大的对象！
从软件开发的角度上，dump文件就是当程序产生异常时，用来记录当时的程序状态信息（例如堆栈的状态），用于程序开发定位问题
