JVM垃圾回收——新生代，老年代，永久代，Minor GC，Full GC

参考资料：

1. 《深入理解Java虚拟机》——周志明
2. https://blog.csdn.net/u010796790/article/details/52213708
3. https://blog.csdn.net/lirenzuo/article/details/77749925
4. https://www.cnblogs.com/ygj0930/p/6522828.html

周志明先生，在《深入理解Java虚拟机》一书中曾提到：程序计数器，虚拟机栈，本地方法栈这3个区域是线程私有的，随线程而生，随线程而灭，这几个区域就不需要过多考虑回收的问题，因为方法结束或者线程结束时，内存就自然跟着回收了。主要讨论Java堆和方法区的回收。（Java堆和方法区是《Java虚拟机规范》的术语）

Java堆通常分为新生代，老年代。永久代，实际上就是方法区。

【方法区】是JVM的一种规范，存放类信息，常量，静态变量，即时编译后的代码等。

【永久代】是HotSpot的一种具体实现，实际上指的就是方法区，或者说用永久代来实现方法区。对于其他虚拟机来说是不存在永久代的概念的。

新生代：

对于新生代而言，无论是使用哪一种垃圾收集器（JDK1.6之前新生代的垃圾收集器有三种：Serial，ParNew，Parallel Scavenge）采用的都是复制收集算法。

JDK1.6中，新生代与老年代的比例的值为 1:2 ( 该值可以通过参数 –XX:NewRatio 来指定 )，新生代又可细分为：Eden、From Survivor、To Survivor三个区（8：1：1），也就是说新生代中可用内存空间为整个新生代容量的90%，有10%的内存被浪费。

Eden：新对象的出生地。
From Survivor：上一次GC的幸存者，作为这一次GC的被扫描者。
To Survivor：保留MinorGC过程中的幸存者。

【MinorGC的触发条件】：当Eden区内存不足的时候，虚拟机将进行一次MinorGC。Survivor区内存不足不会触发MinorGC。MinorGC之后，可能会与一些新生代的对象年龄满足进入老年代，老年代的占用会有所升高。

MinorGC的过程：MinorGC采用复制算法。首先，把Eden和From Survivor区域中存活的对象复制到To Survivor区域，同时把这些对象的年龄+1（默认情况下15岁就直接送到老年代了，晋升老年代的阈值可以通过-XX：MaxTenuringThreshold设置）；然后，清空Eden和From Survivor中的对象；最后，To Survivor和From Survivor互换，原To Survivor成为下一次GC时的From Survivor区。

老年代：

主要存放程序中年龄较大和需要占用大量连续内存空间的对象。老年代的对象比较稳定，所以MajorGC/Full GC执行的频率较低。一般都是在空间不足的时候才会执行MajorGC/Full GC。

JDK1.6之前老年代的垃圾收集器Serial Old，Parallel Old采用的是标记—整理算法，CMS采用的标记—清除算法。标记—清除算法会产生大量的内存碎片。

【新生代的对象进入老年代的情况】：

1. 设置了-XX：PretenureSizeThreshold3M 参数，那么大于3M的对象就会直接就进入老年代，这样做的目的是避免在Eden区以及两个Survivor区之间发生大量的内存复制。（只对于Serial收集器和ParNew两款收集器有效）
2. 长期存活的对象将进入老年代：对于在Survivor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，就会晋升到老年代中。（默认15岁，可以通过-XX：MaxTenuringThreshold设置）
3. 如果在Survivor空间中相同年龄所有对象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要求的年龄。
4. 空间分配担保机制：当Minor GC时，新生代存活的对象大于Survivor的大小时，这时一个Survivor装不下它们，那么它们就会进入老年代。

永久代：

HotSpot中对于JVM规范中方法区的实现，指内存的永久保存区域，主要存放Class和Meta（元数据）的信息，Class在被加载的时候被放入永久区域。

在Java8中，永久代已经被移除，被一个称为“元数据区”（元空间）的区域所取代。

元空间的本质和永久代类似，都是对JVM规范中方法区的实现。不过元空间与永久代之间最大的区别在于：元空间并不在虚拟机中，而是使用本地内存

Full GC：

         关于Major GC，从周志明先生在《深入理解Java虚拟机》中P92可以看出，Major GC和Full GC通常情况下应该是等价的。主要是发生在老年代GC，出现Major GC/Full GC，通常情况下伴随着至少一次的Minor GC（并不是绝对的），Major GC/Full GC的速度一般比Minor GC慢10倍以上。

【Full GC的触发条件】：

1. 当准备要触发一次Minor GC时，如果发现统计数据说之前Minor GC的平均晋升大小比目前老年代剩余的空间大，则不会触发Minor GC而是转为触发Full GC（因为HotSpot VM的GC里，除了CMS的concurrent collection之外，其它能收集老年代的GC都会同时收集整个GC堆，包括新时代，所以不需要事先触发一次单独的Minor GC）；
2. 如果有永久代的话，要在永久代分配空间但已经没有足够空间时，也要触发一次Full GC；（Java虚拟规范中并不要求虚拟机在方法区实现垃圾收集，而且在方法区中进行垃圾收集的“性价比”较低。在大量使用频繁自定义ClassLoader的场景都需要虚拟机具备类卸载的功能，以保证永久代不会溢出。）
3. System.gc()、heap dump带GC，默认也是触发Full GC。