Java堆与内存优化

      今天测了一个项目的数据自动整理功能，对数据库中几万条记录及图片进行整理操作，运行接近到最后，爆出了java.lang.outOfMemoryError，java heap space方面的错误，以前写程序很少遇到这种内存上的错误，因为java有垃圾回收器机制，就一直没太关注。今天上网找了点资料，在此基础上做了个整理。

 一、堆和栈

    堆—用new建立，垃圾回收器负责回收

         1、程序开始运行时，JVM从OS获取一些内存，部分是堆内存。堆内存通常在存储地址的底层，向上排列。               

         2、堆是一个"运行时"数据区，类实例化的对象就是从堆上去分配空间的；        

         3、在堆上分配空间是通过"new"等指令建立的，堆是动态分配的内存大小，生存期也不必事先告诉编译器； 

         4、与C++不同的是，Java自动管理堆和栈，垃圾回收器可以自动回收不再使用的堆内存；        

         5、缺点是，由于要在运行时动态分配内存，所以内存的存取速度较慢。

    栈—存放基本类型和引用类型，速度快

         1、先进后出的数据结构,通常用于保存方法中的参数,局部变量；

         2、在java中,所有基本类型（short,int, long, byte, float, double,boolean, char）和引用类型的变量都在栈中存储；

         3、栈中数据的生存空间一般在当前scopes内(由{...}括起来的区域；

         4、栈的存取速度比堆要快，仅次于直接位于CPU中的寄存器；

         5、栈中的数据可以共享，多个引用可以指向同一个地址；

         6、缺点是，栈的数据大小与生存期必须是确定的，缺乏灵活性。

 二、内存设置

        1、查看虚拟机内存情况   

		long maxControl = Runtime.getRuntime().maxMemory();//获取虚拟机可以控制的最大内存数量
		long currentUse = Runtime.getRuntime().totalMemory();//获取虚拟机当前已使用的内存数量

                默认情况下，java虚拟机的maxControl=66650112B=63.5625M;

                什么都不做的情况，在我的机子上测得的currentUse=5177344B=4.9375M;

          2、设置内存大小的命令

             -Xms<size> set initial Java heap size :设置JVM初始化堆内存大小；此值可以设置与-Xmx相同，以避免每次垃圾回收完成后JVM重新分配内存。

             -Xmx<size> set maximum Java heap size:设置JVM最大的堆内存大小；

            -Xmn<size>：设置年轻代大小,整个堆大小=年轻代大小+ 年老代大小+ 持久代大小。

             -Xss<size> set java thread stack size：设置JVM线程栈内存大小；

          3、具体操作

             （1）JVM内存设置：

              打开MyEclipse(Eclipse)  window－preferences－Java －Installed JREs －Edit －Default VM Arguments   

              在VM自变量中输入：-Xmx128m -Xms64m -Xmn32m -Xss16m

             （2）IDE内存设置：

               在MyEclipse根目录下的myeclipse.ini(或Eclipse根目录下的eclipse.ini)中修改-vmargs  下的配置：

              （3）Tomcat内存设置

                   打开Tomcat根目录下的bin文件夹，编辑catalina.bat

                  修改为：set JAVA_OPTS= -Xms256m -Xmx512m

 三、Java堆中的OutOfMemoryError错误分析

       当JVM启动时，使用了-Xms 参数设置的堆内存。当程序继续进行，创建更多对象，JVM开始扩大堆内存以容纳更多对象。JVM也会使用垃圾回收器来回收内存。当快达到-Xmx设置的最大堆内存时，如果没有更多的内存可被分配给新对象的话，JVM就会抛出java.lang.outofmemoryerror，程序就会宕掉。在抛出 OutOfMemoryError之前，JVM会尝试着用垃圾回收器来释放足够的空间，但是发现仍旧没有足够的空间时，就会抛出这个错误。为了解决这个问题，需要清楚程序对象的信息，例如，你创建了哪些对象，哪些对象占用了多少空间等等。可以使用profiler或者堆分析器来处理OutOfMemoryError错误。"java.lang.OutOfMemoryError： Java heap space”表示堆没有足够的空间了，不能继续扩大了。"java.lang.OutOfMemoryError： PermGen space”表示permanent generation已经装满了，你的程序不能再装载类或者再分配一个字符串了。

四、堆和垃圾回收

　　我们知道对象创建在堆内存中，垃圾回收这样一个进程，它将已死对象清除出堆空间，并将这些内存再还给堆。为了给垃圾回收器使用，堆主要分成三个区域，分别叫作New Generation，Old Generation或叫Tenured Generation，以及Perm space。New Generation是用来存放新建的对象的空间，在对象新建的时候被使用。如果长时间还使用的话，它们会被垃圾回收器移动到Old Generation（或叫Tenured Generation）。Perm space是JVM存放Meta数据的地方，例如类，方法，字符串池和类级别的详细信息。

 五、最后总结：

　　1、Java堆内存是操作系统分配给JVM的内存的一部分。

　　2、当我们创建对象时，它们存储在Java堆内存中。

　　3、为了便于垃圾回收，Java堆空间分成三个区域，分别叫作New Generation， Old Generation或叫作Tenured Generation，还有Perm Space。

　　4、你可以通过用JVM的命令行选项 -Xms， -Xmx， -Xmn来调整Java堆空间的大小。

　　5、可以用JConsole或者Runtime.maxMemory(),Runtime.totalMemory(),Runtime.freeMemory()来查看Java中堆内存的大小。

　　6、可以使用命令“jmap”来获得heap dump，用“jhat”来分析heap dump。

　　7、Java堆空间不同于栈空间，栈空间是用来储存调用栈和局部变量的。

　　8、Java垃圾回收器是用来将死掉的对象（不再使用的对象）所占用的内存回收回来，再释放到Java堆空间中。

　　9、当遇到java.lang.outOfMemoryError时，不必紧张，有时候仅仅增加堆空间就可以了，但如果经常出现的话，就要看看Java程序中是不是存在内存泄露了。

　　10、使用Profiler和Heap dump分析工具来查看Java堆空间，可以查看给每个对象分配了多少内存。