java虚拟机(四)垃圾回收分代内存分配策略

本篇文章介绍,对象的内存分配也就是在堆上分配,在堆上是如何进行分配的以及分代策略

普遍的内存分配规则
  • 在堆上分配(但也可能通过JIT编译后被拆散为标量类型并简介的栈上分配)
  • 对象主要分配在新生代的Eden区上
  • 如果启动了本地线程分配缓存,将按线程优先在TLAB上分配
  • 少数情况下也可能会直接分配在年老代
内存分配的规则不是固定的,影响内存分配的规则和细节的因素有
  • 垃圾回收器组合
  • 虚拟机中的内存相关的参数的设置

以下基于Seril/Serial Old 收集器下的内存分配规则

对象优先在Eden分配
年轻代分为三部分:
  • 1个Eden区
  • 2个大小相同的Survivor区(幸存者区,两个分别叫from和to),默认比例8:1:1,这个比例可以通过参数进行设置
由来
  • 年轻代中有两个Survivor区的原因在于年轻代的垃圾回收算法使用的是"复制算法"
    新生代中的对象98%是"朝生夕死"的,所以并不需要按照1:1的比例来划分内存空间,而是将内存空间分为一块较大的Eden空间和两块较小的Surviror 空间,每次使用Eden和其中一块Surviror,
  • 当回收时,将 Eden 和 Survivor 中还存活着的对象一次性的复制到另一块Survivor 空间上,最后清理掉Eden和刚才用过的Survivor空间
  • 默认Eden和Survivor的大小比例为8:1,也就是每次新生代中可用内存空间为整个新生代容量的90%(80%+10%),只有10%的内存会被浪费
  • 如果Survivor 空间不够用时需要依赖其它内存(老年代)进行分配担保
Minor GC 与 Full GC 区别
  • 新生代GC(Minor GC):指发生在新生代的垃圾收集动作,因为java对象大多都是具备朝生夕死的特征,所以Minor GC非常频繁,一般回收速度也比较快
  • 年老代GC (Major GC /Full GC ):指发生在年老代的GC,出现了Maior GC 通常会伴随至少一次Minor GC (但非绝对),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

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很长的字符串和数组
经常出现大对象容易导致内存还有不少空间时就提前触发垃圾收集以获取足够的连续空间来"安置"他们

直接进入老年代的原因:

目的是避免在Eden区及两个Survivor 区之间发生大量的内存复制

有些垃圾收集器提供了一个 -XX:PretenureSizeThreshold参数,大于这个设置值的对象直接在老年代分配

长期存活的对象将进入老年代

年龄计数器
  • 如果对象在Eden出生并经过第一次Minor GC 后仍然存活,并且被Survivor 容纳的话,将被移动到Survivor空间中,并且对象年龄设为1
  • 对象在Survivor 区中每熬过一次Minor GC,年龄就会增加1岁
  • 当它的年龄增加到一定程度(默认为15岁),就将会被普生到年老代中
  • 对象普升老年代的年龄阀值,可以通过参数-XX:MaxTenuringThreshold 设置

动态对象年龄判定

  • 虚拟机并不是永远的要求对象的年龄必须达到了MaxTenuringThreshol才能普升老年代
  • 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,年纪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中设置的年龄

年代转移过程

  • GC开始的时候,对象只会存在于Eden区和名为From的Survivor区,Survivor区的To区是空的,
  • Eden 区的空间耗尽了,触发Minor GC,Eden和from 中所有存活的对象都会被复制到To区
  • 而在From区中仍然存活的对象会根据他们的年龄来决定他们的取向,是去年老代还是去To区域
  • 经过这次Minor GC 后Eden区和From区已经被清空,下次From 和 To区会交换角色使用,以便确保To区是空的
  • 年轻代普升到年老代另一个情况是:不一定达到年龄才能普升,如果在Survivor空间中相同年龄所有对象的大小的总和大于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年老代
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