JVM堆内存相关的启动参数：年轻代、老年代和永久代的内存分配

如果想观察JVM进程占用的堆内存，可以通过命令工具jmap或者可视化工具jvisualvm.exe。JVM这些启动参数都拥有默认值，如果想了解JVM的内存分配策略，最好手动设置这些启动参数。再通过JDK提供的工具的统计结果，进行对比，就比较容易理解这些内存分配的理论知识。运行环境是win7 32位操作系统，JDK1.7.0_60版本。

测试代码和JVM启动参数如下：

public class Test
{
    public static void main(String[] args)
    {
        int a = 0;
        while (true)
        {
            a++;
        }
    }
}

-Xms=200M  -Xmx200M -XX:NewSize=100M -Xmn100M -XX:SurvivorRatio=8
-XX:OldSize=60M -XX:PermSize=50M -XX:MaxPermSize=50M

运行上述代码，通过jps命令获取到进程pid，然后通过jmap -heap pid就可以查看内存分配和使用情况。

>jmap -heap 8912
Attaching to process ID 8912, please wait...
Debugger attached successfully.
Client compiler detected.
JVM version is 24.60-b09
 
using thread-local object allocation.
Mark Sweep Compact GC
 
Heap Configuration:
   MinHeapFreeRatio = 40
   MaxHeapFreeRatio = 70
   MaxHeapSize      = 209715200 (200.0MB)
   NewSize          = 104857600 (100.0MB)
   MaxNewSize       = 104857600 (100.0MB)
   OldSize          = 62914560 (60.0MB)
   NewRatio         = 3
   SurvivorRatio    = 8
   PermSize         = 52428800 (50.0MB)
   MaxPermSize      = 52428800 (50.0MB)

这里显示的堆配置参数，都可以通过JVM启动参数来设置。下面来解释下几个重要参数的含义：

-Xms 和 -Xmx (-XX:InitialHeapSize 和 -XX:MaxHeapSize)：指定JVM初始占用的堆内存和最大堆内存。JVM也是一个软件，也必须要获取本机的物理内

存，然后JVM会负责管理向操作系统申请到的内存资源。JVM启动的时候会向操作系统申请 -Xms 设置的内存，JVM启动后运行一段时间，如果发现内存空间

不足，会再次向操作系统申请内存。JVM能够获取到的最大堆内存是-Xmx设置的值。

-XX:NewSize 和 -Xmn(-XX:MaxNewSize)：指定JVM启动时分配的新生代内存和新生代最大内存。

-XX:SurvivorRatio：设置新生代中1个Eden区与1个Survivor区的大小比值。在hotspot虚拟机中，新生代 = 1个Eden + 2个Survivor。如果新生代内存是

10M，SurvivorRatio=8，那么Eden区占8M，2个Survivor区各占1M。

-XX:NewRatio：指定老年代/新生代的堆内存比例。在hotspot虚拟机中，堆内存 = 新生代 + 老年代。如果-XX:NewRatio=4表示年轻代与年老代所占比值为1:4,年轻代占整个堆内存的1/5。在设置了-XX:MaxNewSize的情况下，-XX:NewRatio的值会被忽略，老年代的内存=堆内存 - 新生代内存。老年代的最大内存 = 堆内存 - 新生代 最大内存。 

-XX:OldSize：设置JVM启动分配的老年代内存大小，类似于新生代内存的初始大小-XX:NewSize。

-XX:PermSize 和 -XX:MaxPermSize：指定JVM中的永久代(方法区)的大小。可以看到：永久代不属于堆内存，堆内存只包含新生代和老年代。

可以发现：堆内存、新生代内存、老年代内存、永久代内存，都有一个初始内存，还有一个最大内存。下面以老年代的初始内存和最大内存为例，看下内存变化的效果，其他的应该类似。测试代码如下：

public class TurnedTest
{
    private static List<string> list = new ArrayList<string>();
 
    public static void main(String[] args)
    {
        int a = 0;
        while (true)
        {
            a++;
 
            list.add("demo");
        }
 
    }
}

显然这个程序存在内存泄露，最终会占满整个堆内存，抛出OOM。为了看清楚这个演变的过程，我们在while循环中添加一个断点，设置breakpoint properties中的"hit count"为100000，以debug模式运行上面的程序，然后使用jmap观察内存占用情况。

tenured generation:
capacity = 62914560 (60.0MB)
used     = 0 (0.0MB)
free     = 62914560 (60.0MB)
0.0% used
 
 
tenured generation:
capacity = 62914560 (60.0MB)
used     = 16409080 (15.648918151855469MB)
free     = 46505480 (44.35108184814453MB)
26.08153025309245% used
 
tenured generation:
capacity = 62914560 (60.0MB)
used     = 53329496 (50.858970642089844MB)
free     = 9585064 (9.141029357910156MB)
84.76495107014973% used
 
tenured generation:
capacity = 104857600 (100.0MB)
used     = 84217880 (80.3164291381836MB)
free     = 20639720 (19.683570861816406MB)
80.3164291381836% used

可以发现老年代内存从最开始的60M，扩大到最大值100M。