JAVA内存模型

 Java 虚拟机具有一个堆，堆是运行时数据区域，所有类实例和数组的内存均从此处分配。

堆内存（Heap Memory）是在Java 虚拟机启动时创建， 堆是Java代码可及的内存，留给开发人员使用的。

非堆内存(Non-heap Memory)是在JVM堆之外的内存。

JVM 内存包含如下几个部分：

• 堆内存（Heap Memory）： 存放Java对象
  
• 非堆内存（Non-Heap Memory）： 存放类加载信息和其它meta-data
• 其它（Other）： 存放JVM 自身代码等

如图：

          

eclipse中对于Heap内存的设置和Non-Heap的设置，如图：

       

 -XX:MaxPermSize 设置Non-Heap大小

  Heap 内存  -Xms   -Xmx

默认空余堆内存小于40%时，JVM 就会增大堆直到-Xmx 的最大限制，可以由 -XX:MinHeapFreeRatio 指定。 

默认空余堆内存大于70%时，JVM 会减少堆直到-Xms的最小限制，可以由 -XX:MaxHeapFreeRatio 指定。

Java的内存管理实际上就是变量和对象的管理，其中包括对象的分配和释放。

如图：

组成：

Heap->Young和Old

     Old:主要存放应用程序中生命周期长的内存对象

     Young->Eden,From和To  

     Eden:主要用来存放新生的对象。

Survivor Spaces（from、to）：它们的大小总是一样，它们用来存放每次垃圾回收后存活下来的对象

   垃圾回收：

Copying的算法，速度快

复制（copying）
    原理：

把内存空间划分为2个相等的区域，每次只使用一个区域。垃圾回收时，遍历当前使用区域，把正在使用的对象复制到另外一个区域。
    优点：

不会出现碎片问题。
   缺点：
（1）暂停整个应用。

（2）需要2倍的内存空间。

过程：

Young->

Eden拷贝到某个SurvivorSpace->

Survivor Space空间满了后，剩下的live对象就被直接拷贝到OldGeneration中去->

每次GC后，Eden内存块会被清空。

mark-compact的算法，速度慢些，但减少内存要求

标记-压缩（Mark-Compact）
    第一阶段：同标记-清扫，标记活的对象，
第二阶段：这个阶段将所有做了标记的活动对象整理到堆的底部
   优点：
（1）避免标记扫描的碎片问题；

（2）避免停止复制的空间问题。

  

Old->0级为全部(Full)的垃圾回收，会回收OLD段中的垃圾

1级或以上为部分垃圾回收，只会回收Young中的垃圾。

内存溢出通常发生于OLD段或Perm段垃圾回收后，仍然无内存空间容纳新的Java对象的情况。

   Java编程建议

SoftReference、 WeakReference、 PhantomReference引用类型

根据GC的工作原理，我们可以通过一些技巧和方式，让GC运行更加有效率，更加符合应用程序的要求。一些关于程序设计的几点建议：

1）最基本的建议就是尽早释放无用对象的引用。大多数程序员在使用临时变量的时候，都是让引用变量在退出活动域（scope）后，自动设置为 null.我们在使用这种方式时候，必须特别注意一些复杂的对象图，例如数组，队列，树，图等，这些对象之间有相互引用关系较为复杂。对于这类对象，GC 回收它们一般效率较低。如果程序允许，尽早将不用的引用对象赋为null，这样可以加速GC的工作。

2）尽量少用finalize函数。finalize函数是Java提供给程序员一个释放对象或资源的机会。但是，它会加大GC的工作量，因此尽量少采用finalize方式回收资源。

3）如果需要使用经常使用的图片，可以使用soft引用类型。它可以尽可能将图片保存在内存中，供程序调用，而不引起OutOfMemory.

4）注意集合数据类型，包括数组，树，图，链表等数据结构，这些数据结构对GC来说，回收更为复杂。另外，注意一些全局的变量，以及一些静态变量。这些变量往往容易引起悬挂对象（dangling reference），造成内存浪费。

5）当程序有一定的等待时间，程序员可以手动执行System.gc()，通知GC运行，但是Java语言规范并不保证GC一定会执行。使用增量式GC可以缩短Java程序的暂停时间。