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JVM 内存分配与回收策略

对象优先在Eden分配

大多数情况下,对象在新生代Eden区中分配。当 Eden 区没有足够空间进行分配时,虚拟机将发起一次 Minor GC。

分析上面案例:

代码的 testAllocation()方法中,尝试分配 3 个 2MB 大小和 1 个 4MB 大小的对象, 在运行时通过 -Xms20M、-Xmx20M、-Xmn10M 这 3 个参数限制了 Java 堆大小为 20MB,不可扩展,其中 10MB 分配给新生代,剩下的 10MB 分配给老年代。-XX:SurvivorRatio=8 决定了新生代中 Eden 区与一个 Survivor 区的空间比例是 8:1,从输出的结果也可以清晰地看到“eden space 8192K、from space 1024K、to space 1024K”的信息,新生代总可用空间为 9216KB( Eden 区 + 1 个 Survivor 区的总容量)。

执行 testAllocation()中分配 allocation4 对象的语句时会发生一次 Minor GC,这次 GC 的结果是新生代 6651KB 变为 148KB,而总内存占用量则几乎没有减少(因为 allocation1、 allocation2、allocation3 三个对象都是存活的,虚拟机几乎没有找到可回收的对象)。这次 GC 发生的原因是给 allocation4 分配内存的时候,发现 Eden 已经被占用了 6MB,剩余空间已不足以分配 allocation4 所需的 4MB 内存,因此发生 Minor GC。GC 期间虚拟机又发现已有的 3 个 2MB 大小的对象全部无法放入 Survivor 空间( Survivor 空间只有 1MB 大小),所以只好通过分配担保机制提前转移到老年代去。

多次提到的 Minor GC 和 Full GC 有什么不一样吗?

新生代 GC(Minor GC):指发生在新生代的垃圾收集动作,因为 Java 对象大多都具备朝生夕灭的特性,所以 Minor GC 非常频繁,一般回收速度也比较快。

老年代GC(Major GC/Full GC):指发生在老年代的 GC,出现了 Major GC,经常会伴随至少一次的 Minor GC(但非绝对的,在 Parallel Scavenge 收集器的收集策略里就有直接进行 Major GC 的策略选择过程)。Major GC 的速度一般会比 Minor GC 慢 10 倍以上。

大对象直接进入老年代

所谓的大对象是指,需要大量连续内存空间的 Java 对象,最典型的大对象就是那种很长的字符串以及数组

长期存活的对象将进入老年代

虚拟机采用了分代收集的思想来管理内存,那么内存回收时就必须能识别哪些对象 应放在新生代,哪些对象应放在老年代中。为了做到这点,虚拟机给每个对象定义了一个对象年龄(Age)计数器。如果对象在 Eden 出生并经过第一次 Minor GC 后仍然存活,并且能被 Survivor 容纳的话,将被移动到 Survivo r空间中,并且对象年龄设为 1 。对象在 Survivo r区中每“熬过”一次 Minor GC,年龄就增加 1 岁,当它的年龄增加到一定程度(默认为 15 岁),就 将会被晋升到老年代中。对象晋升老年代的年龄阈值,可以通过参数 -XX: MaxTenuringThreshold 设置。

动态对象年龄判定

为了能更好地适应不同程序的内存状况,虚拟机并不是永远地要求对象的年龄必须达到了 MaxTenuringThreshold 才能晋升老年代,如果在 Survivor 空间中相同年龄所有对象大小的总和大于 Survivor 空间的一半,年龄大于或等于该年龄的对象就可以直接进入老年代,无须等到 MaxTenuringThreshold 中要求的年龄。

空间分配担保

在发生 Minor GC 之前,虚拟机会先检查老年代最大可用的连续空间是否大于新生代所有对象总空间,如果这个条件成立,那么 Minor GC 可以确保是安全的。如果不成立,则虚拟机会查看 HandlePromotionFailure 设置值是否允许担保失败。如果允许,那么会继续检查老年代最大可用的连续空间是否大于历次晋升到老年代对象的平均大小,如果大于,将尝试着进行 一次 Minor GC,尽管这次 Minor GC 是有风险的;如果小于,或者 HandlePromotionFailure 设置不允许冒险,那这时也要改为进行一次 Full GC。

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