详解Java中的堆内存

堆是JVM运行数据区中的一块内存空间，它是线程共享的一块区域（注意了！！！），主要用来保存数组和对象实例等（其实对象有时候是不在堆中进行分配的，想要了解的可以看我之前写的博文：小白秒懂什么是栈上分配）。在堆中内存空间不足以进行分配时，就会出现OutOfMemoryError(OOM)异常。

在JDK7和JDK8中，堆中的内存结构是不同的：

那在JDK8中的永久代（方法区）为什么没有了那？
它被移动到了本地内存中，被称为元空间。

那又有一个疑问了：为什么要把堆内存中的永久代移动到本地内存中作为元空间？
其实就是为了避免OOM异常。

年轻代又被分为三部分：Eden区和两个Survivor区。两个Survivor区大小是完全相同的，被称为from区和to区。Eden区和from区、to区的比例为8 : 1 : 1。

1. 当有一个对象新创建后，其首先会被分配到Eden区（部分对象不会首先分配到Eden区，后面会说），当Eden区内存不足时，会标记Eden区中存活的对象，进行垃圾回收，并把存活的对象移动到from区。
2. 当Eden区内存再次不足时，再次GC，把Eden区和from区中存活的对象通过复制算法移动到to区。
3. 再次不足时，GC，通过复制算法将Eden区和to区中存活的对象移动到from区。
4. 就这样一直移动，当一个对象移动了15次，就被将其分配到老年代。

这就是分代回收。
但有些时候对象的除此创建并不会首先被分配到Eden区，这种对象就是大对象，也就是占用大量连续内存空间的对象，其会被直接分配到老年代。

这里可能大家还会有一个疑问：为什么对象移动了15次，就会将其分配给老年代？移动的次数又是存储在哪里的？

这里就又要说到对象的内存结构了。 在HotSpot虚拟机中，对象在内存中的存储被分为三个部分。如图：

对象头又被分为：

在MarkWord中，就存储了对象的信息（下面只列了部分）：

1. age：对象分代年龄，占4位。
2. hashcode。
3. biased_lock：偏向锁标识，1位。（好奇什么是偏向锁的朋友，可以搜一下锁升级，也就是synchronized这个锁的知识，我这里不深入聊锁）
4. 等等…

age就是我们对象的GC年龄，每次移动，都会加1。age占4位，也就是2^4 - 1 = 15。所以这就是分代年龄为什么是15次，因为它能存储的最大数值是15。

JVM也提供了参数去设置分代年龄的大小，但都不能超过15。