今天在性能診斷工作中遇到 Java heap size, 下面是它的相關的概念。
- 什么是Java heap size ?
Java heap size 堆棧大小, 指Java 虛擬機的內存大小。我的理解是：在Java虛擬機中，分配多少內存用於調用對象,函數和數組。因為底層中，函數和數組的調用在計算機中是用堆棧實現的。
解釋下什么是堆棧：
堆棧是一種執行“后進先出”算法的數據結構。
設想有一個直徑不大、一端開口一端封閉的竹筒。有若干個寫有編號的小球，小球的直徑比竹筒的直徑略小。現在把不同編號的小球放到竹筒里面，可以發現一種規律：先放進去的小球只能后拿出來，反之，后放進去的小球能夠先拿出來。所以“先進后出”就是這種結構的特點。
堆棧就是這樣一種數據結構。它是在內存中開辟一個存儲區域，數據一個一個順序地存入（也就是“壓入——push”）這個區域之中。有一個地址指針總指向最后一個壓入堆棧的數據所在的數據單元，存放這個地址指針的寄存器就叫做堆棧指示器。開始放入數據的單元叫做“棧底”。數據一個一個地存入，這個過程叫做“壓棧”。在壓棧的過程中，每有一個數據壓入堆棧，就放在和前一個單元相連的后面一個單元中，堆棧指示器中的地址自動加1。讀取這些數據時，按照堆棧指示器中的地址讀取數據，堆棧指示器中的地址數自動減 1。這個過程叫做“彈出pop”。如此就實現了后進先出的原則。
（堆：累計在一起的物品，這里指的數據；棧：存放物品的倉庫或者入住的房屋，這里指的是存放數據的倉庫；數據單位：是數據傳輸的基本單位，可以看作一個整體，例如小區里面的每一棟樓，我們可以稱為1單位，2單位等）。
堆棧是計算機中最常用的一種數據結構，比如函數的調用在計算機中是用堆棧實現的。
堆棧可以用數組存儲，也可以用以后會介紹的鏈表存儲。
下面是一個堆棧的結構體定義，包括一個棧頂指針，一個數據項數組。棧頂指針最開始指向-1,然后存入數據時，棧頂指針加1，取出數據后，棧頂指針減1。
#define MAX_SIZE 100
typedef int DATA_TYPE;
struct stack
{
DATA_TYPE data[MAX_SIZE];
int top;
};
參考：http://zhidao.baidu.com/link?url=cGirpom46AiPHc_BEojGtGwnUY4WjBrw3LC0yv4t93kvngSlQpmAz11pTMTSkatbBkI16d518sGsG1wCK6cH_a
- Java heap size設置
Java 虛擬機在啟動的時候會自動設置Heap size的值，其初始空間(即-Xms)是物理內存的1/64，最大空間(-Xmx)是物理內存的1/4。但是在實際運行中是不夠的，因為需要進行內存擴大。我們可以利用Java 虛擬機提供的-Xms -Xmx等選項可進行設置。
- 以命令行方式運行JAR包時，通過-Xms和-Xmx選項指定應用程序可使用的內存大小。其中，-Xms用於設置程序初始化時內存棧的大小，-Xmx用於設置程序可用的最大內存大小，最大不能超過1024m。例如：
java -jar jarfile.jar -Xms512m -Xmx1024m
- 在Java工程中運行時：
- 右擊要運行的文件，在彈出的菜單中選擇“Run as --> Run configruation”
- 在彈出的對話框中選擇“Arguments”標簽，然后在“VM arguments”下面的文本框中輸入初始的和最大的Heap size的大小，例如：
-Xms512m -Xmx1024m
參考：<http://163n.blog.163.com/blog/static/56035552201341831733372/>
- Java heap size 設置不合理會引發什么問題？
在JVM中如果98％的時間是用於GC且可用的 Heap size 不足2％的時候將拋出此異常信息,java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space
如果Heap Size設置偏小，除了這些異常信息外，還會發現程序的響應速度變慢了。GC占用了更多的時間，而應用分配到的執行時間較少。
Heap size的 -Xms -Xmn 設置不要超出物理內存的大小。否則會提示“Error occurred during initialization of VM Could not reserve enough space for object heap”。