基於Java堆記憶體的10個要點的總結分析

Java堆記憶體的10個要點 .
javaoutofmemoryerrorgenerationjvmprofiler編程當我開始學習Java編程時，我不知道什麼是堆記憶體或堆空間，我甚至不知道當對象建立時，它們被放在了哪裡。當我開始正式寫一些程式後，我會經常遇到java.lang.outOfMemoryError的報錯，之後我才開始關注什麼是堆記憶體或者說堆空間（heap space）。對大多數程式員都經曆過這樣的過程，因為學習一種語言是非常容易來的，但是學習基礎是非常難的，因為沒有什麼特定的流程讓你學習編程的每個基礎，使你發覺編程的秘訣。
對於程式員來說，知道堆空間，設定堆空間，處理堆空間的outOfMemoryError錯誤，分析heap dump是非常重要的。這個關於Java堆的教程是給我剛開始學編程的兄弟看的。如果你知道這個基礎知識或者知道底層發生了什麼，當然可能協助不是那麼大。除非你知道了對象被建立在堆中，否則你不會意識到OutOfMemoryError是發生在堆空間中的。我儘可能的將我所知道的所有關於堆的知識都寫下來了，也希望你們能夠儘可能多的貢獻和分享你的知識，以便可以讓其他人也受益。
Java中的堆空間是什嗎？
當Java程式開始運行時，JVM會從作業系統擷取一些記憶體。JVM使用這些記憶體，這些記憶體的一部分就是堆記憶體。堆記憶體通常在儲存地址的底層，向上排列。當一個對象通過new關鍵字或通過其他方式建立後，對象從堆中獲得記憶體。當對象不再使用了，被當做記憶體回收掉後，這些記憶體又重新回到堆記憶體中。要學習記憶體回收，請閱讀“Java中記憶體回收的工作原理”。
如何增加Java堆空間
在大多數32位機、Sun的JVM上，Java的堆空間預設的大小為128MB，但也有例外，例如在32未Solaris作業系統（SPARC平台版本）上，預設的最大堆空間和起始堆空間大小為 -Xms=3670K 和 -Xmx=64M.對於64位作業系統，一般堆空間大小增加約30%.但你使用Java 1.5的throughput記憶體回收行程，預設最大的堆大小為實體記憶體的四分之一，而起始堆大小為實體記憶體的十六分之一。要想知道預設的堆大小的方法，可以用預設的設定參數開啟一個程式，使用JConsole（JDK 1.5之後都支援）來查看，在VM Summary頁面可以看到最大的堆大小。
用這種方法你可以根據你的程式的需要來改變堆記憶體大小，我強烈建議採用這種方法而不是預設值。如果你的程式很大，有很多個物件需要被建立的話，你可以用-Xms and -Xmx這兩個參數來改變堆記憶體的大小。Xms表示起始的堆記憶體大小，Xmx表示最大的堆記憶體的大小。另外有一個參數 -Xmn，它表示new generation（後面會提到）的大小。有一件事你需要注意，你不能任意改變堆記憶體的大小，你只能在啟動JVM時設定它。
堆和記憶體回收
我們知道對象建立在堆記憶體中，記憶體回收這樣一個進程，它將已死對象清除出堆空間，並將這些記憶體再還給堆。為了給記憶體回收行程使用，堆主要分成三個地區，分別叫作New Generation，Old Generation或叫Tenured Generation，以及Perm space.New Generation是用來存放建立的對象的空間，在對象建立的時候被使用。如果長時間還使用的話，它們會被記憶體回收行程移動到Old Generation（或叫Tenured Generation）。Perm space是JVM存放Meta資料的地方，例如類，方法，字串池和類層級的詳細資料。你可以查看“Java中記憶體回收的工作原理”來獲得更多關於堆和記憶體回收的資訊。
Java堆中的OutOfMemoryError錯誤
當JVM啟動時，使用了-Xms 參數設定的對記憶體。當程式繼續進行，建立更多個物件，JVM開始擴大堆記憶體以容納更多個物件。JVM也會使用記憶體回收行程來回收記憶體。當快達到-Xmx設定的最大堆記憶體時，如果沒有更多的記憶體可被分配給新對象的話，JVM就會拋出java.lang.outofmemoryerror，你的程式就會當掉。在拋出 OutOfMemoryError之前，JVM會嘗試著用記憶體回收行程來釋放足夠的空間，但是發現仍舊沒有足夠的空間時，就會拋出這個錯誤。為瞭解決這個問題，你需要清楚你的程式對象的資訊，例如，你建立了哪些對象，哪些對象佔用了多少空間等等。你可以使用profiler或者堆分析器來處理 OutOfMemoryError錯誤。“java.lang.OutOfMemoryError： Java heap space”表示堆沒有足夠的空間了，不能繼續擴大了。“java.lang.OutOfMemoryError： PermGen space”表示permanent generation已經裝滿了，你的程式不能再裝在類或者再分配一個字串了。
Java Heap dump
Heap dump是在某一時間對Java堆記憶體的快照。它對於分析堆記憶體或處理記憶體泄露和Java.lang.outofmemoryerror錯誤是非常有用的。在JDK中有一些工具可以幫你擷取heap dump，也有一些堆分析工具來幫你分析heap dump.你可以用“jmap”來擷取heap dump，它幫你建立heap dump檔案，然後，你可以用“jhat”（堆分析工具）來分析這些heap dump.
Java堆記憶體（heap memory）的十個要點：
1、Java堆記憶體是作業系統分配給JVM的記憶體的一部分。
2、當我們建立對象時，它們儲存在Java堆記憶體中。
3、為了便於記憶體回收，Java堆空間分成三個地區，分別叫作New Generation， Old Generation或叫作Tenured Generation，還有Perm Space.
4、你可以通過用JVM的命令列選項 -Xms， -Xmx， -Xmn來調整Java堆空間的大小。不要忘了在大小後面加上“M”或者“G”來表示單位。舉個例子，你可以用 -Xmx256m來設定堆記憶體最大的大小為256MB.
5、你可以用JConsole或者 Runtime.maxMemory（）， Runtime.totalMemory（）， Runtime.freeMemory（）來查看Java中堆記憶體的大小。
6、你可以使用命令“jmap”來獲得heap dump，用“jhat”來分析heap dump.
7、Java堆空間不同於棧空間，棧空間是用來儲存調用棧和局部變數的。
8、Java記憶體回收行程是用來將死掉的對象（不再使用的對象）所佔用的記憶體回收回來，再釋放到Java堆空間中。
9、當你遇到java.lang.outOfMemoryError時，不要緊張，有時候僅僅增加堆空間就可以了，但如果經常出現的話，就要看看Java程式中是不是存在記憶體泄露了。
10、請使用Profiler和Heap dump分析工具來查看Java堆空間，可以查看給每個對象分配了多少記憶體。