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学习资料来源-b站黑马JVM& 尚硅谷JVM精讲与GC调优

1. 定义

• 堆是 JVM 中最大的一块内存区域，被所有线程共享，在虚拟机启动时创建，用于存放对象实例。从内存回收角度，堆被划分为新生代和老年代，新生代又分为 Eden 区和两个 Survivor 区（From Survivor 和 To Survivor）。如果在堆中没有内存完成实例分配，并且堆也无法扩展时会抛出 OutOfMemoryError 异常 小林面试网站关于堆的介绍
• 通过ne关键字，创建对象都会使用堆内存

2. 特点

• 线程共享，堆中对象都需要考虑线程安全问题
• 有垃圾回收机制

3. 堆内存溢出

当一个对象被回收的条件是没有其他在使用它，就会被回收。但是如果不断地产生对象，且都在被使用，这样一直不断产生且一直使用达到一定地数量，就会有可能造成堆内存耗尽。也就是堆内存溢出问题。、
下面代码能造成堆内存溢出。

    public static void main(String[] args) {int count=0;try {List<String> list=new ArrayList<>();String a="hello";while (true){list.add(a);a=a+a;count++;}} catch (Throwable e) {e.printStackTrace();System.out.println(count);} finally {}}

这里要注意一点，可能默认分配地堆内存空间就很大，所以并不会很快地产生溢出，因此我们可以配合其他地堆内存大小调增参数进行动态调整，这样可以快速地达到一个复现oom的效果。

3.1 堆空间调整参数

-Xmx4g

4. 堆内存诊断及相关工具使用

4.1 jps工具

查看当前系统中有哪些Java进程。并且会输出对应的Java进程id。得到Java进程id后，我们就可以使用下面的jmap工具来查看，对应进程的堆内存使用情况。

4.2 jmap工具

查看堆内存占用情况(只能查询某一时刻的堆内存占用情况。)如果想看连续的堆内存的使用情况的话，就得使用jconsole工具类查看。这个是图形的界面会动态展示堆内存使用情况。

4.3 jconsole工具

图形界面，多功能的监测工具，可以连续监测。还可以监测是否有死锁，监测线程，CPU等等。

4.4 案例分析1

System.out.println("1...");TimeUnit.SECONDS.sleep(30);byte [] bytes = new byte[1024 * 1024 * 10];System.out.println("2...");TimeUnit.SECONDS.sleep(30);bytes=  null;System.gc();System.out.println("3...");TimeUnit.SECONDS.sleep(3000);

控制台输入：jconsole 也可以看到上面的效果

4.5 案例分析2，垃圾回收后，内存占用仍然很高

1. GC回收前的状态
   
2. 进行GC
   
3. 执行GC后
   
   我们再借用一个工具 jvisualvm来看看具体情况
   
   点击堆dump，截取一个堆的快照看看什么情况
   
   查找占用最大的对象，比如这里的ArrayList
   
   看具体信息
   再去看对应的源代码，list放入了200个对象，且一直无法被回收。list中1个对象差不多占用1mb。跟我们的情况差不多。也就是为什么上面回收不完全问题。
   

3. 拓展问题

3.1 来自于学习弹幕的一个问题， 方法中的使用new关键字创建的局部对象，没有外界使用，那它在堆内存还是方法栈帧中？

1. 对象本身：new创建的对象始终在堆内存中。
2. 对象的引用：如果是局部变量（如方法内定义的引用），则引用存储在栈帧中。
3. 如果没有外界引用（即该对象仅在方法内部使用），它仍然在堆中，但方法执行完成后，引用会从栈中弹出，对象会成为垃圾回收的候选对象（如果没有其他引用指向它）。
4. 特殊情况优化：
   逃逸分析（Escape Analysis）：JVM在某些情况下（如对象未逃逸出方法作用域）会通过优化将对象分配在栈上（即栈上分配），甚至直接拆解为标量（标量替换）。但这是JVM的优化行为，默认情况下对象仍在堆中。