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堆（Heap）是 JVM 内存模型中最大的一块内存区域，也是所有线程共享的内存区域。堆中存储的是对象实例和数组，几乎所有通过 new 关键字创建的对象都会被分配在堆中。堆的生命周期与 JVM 相同，当 JVM 退出时，堆才会被释放。由于堆的内存分配和回收速度较慢，因此堆的大小通常较大，但这也意味着堆的容量有限，如果堆中没有足够的空间分配新对象，就会抛出 OutOfMemoryError。
堆可以分为两个主要区域：新生代（Young Generation）和老年代（Old Generation）。新生代用于存储新创建的对象，老年代用于存储长期存活的对象。新生代又可以进一步分为 Eden 区和两个 Survivor 区（From 和 To）。新对象首先被分配在 Eden 区，当 Eden 区满时，会触发一次 Minor GC（新生代垃圾回收），将存活的对象复制到其中一个 Survivor 区，然后清空 Eden 区。当 Survivor 区满时，会再次触发 Minor GC，将存活的对象复制到另一个 Survivor 区，并清空当前 Survivor 区。经过多次 Minor GC 后仍然存活的对象会被晋升到老年代。
老年代用于存储长期存活的对象，当老年代满时，会触发一次 Full GC（全局垃圾回收），对整个堆进行清理。Full GC 的速度比 Minor GC 慢得多，因此应尽量避免频繁触发 Full GC。堆的垃圾回收机制是 JVM 自动管理的，开发者无需手动释放内存，这也是 Java 语言的一大优势。然而，不合理的内存使用方式（如创建过多对象或持有对象引用过久）可能导致内存泄漏或内存溢出，因此需要开发者具备一定的内存管理意识。
堆的大小可以通过 -Xms（初始堆大小）和 -Xmx（最大堆大小）参数设置。如果堆的大小设置过小，可能导致频繁的垃圾回收，影响程序性能；如果堆的大小设置过大，可能导致内存浪费，甚至影响其他程序的运行。因此，需要根据实际需求合理设置堆大小。
总之，堆是 JVM 内存模型中最重要的部分之一，它通过新生代和老年代的划分，以及垃圾回收机制，实现了对象的自动管理。理解堆的结构和垃圾回收机制，有助于开发者排查内存溢出问题、优化程序性能，并设计出更高效的应用。在接下来的文章中，我们将继续深入解析方法区和直接内存，帮助读者全面掌握 JVM 内存模型。
