Java内存分配与回收策略

      Java技术体系中所提倡的自动内存管理最终可以归结为自动化的解决了两个问题：给对象分配内存以及回收分配给对象的内存。本节主要探讨给对象分配内存那点事儿。

      Java的对象内存分配，往大方向讲，就是在堆上分配，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冲，将按线程优先在TLAB上分配。少数情况下也可能直接会在老年代中分配。

       TLAB是JVM在内存新生代Eden Space中开辟的一小块线程私有的区域。默认占用Eden Space的1%。Java程序中有很多的对象是小对象，它们不存在线程共享也适合被快速的回收，所以对于小对象通常是在TLAB上优先分配。由于TLAB是线程私有所以没有锁的开销，因此实践中分配多个小对象效率通常高于分配一个大对象。

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，虚拟机将会发生一次Monitor GC。虚拟机提供了参数-XX:+PrintGCDetails这个收集器日志参数，告诉虚拟机在发生垃圾收集行为的时候打印内存回收日志，并且在进程退出的时候输出当前的内存各个区域分配情况。实例代码如下所示：

       Monitor GC和Full GC 有以下区别：

• 新生代GC（Minor GC）:指发生在新生代垃圾收集动作，因为大多数的Java对象都具备朝生夕死的特点，所以Monitor GC非常的频繁，一般的回收速度也比较快。
• 老生代GC（Major GC/Full GC）:指发生在老年代的GC，当发生Full GC的时候一般都会伴随有至少一次Minor GC。Full 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，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的空间来“安置”他们。虚拟机提供了一个参数-XX:PretenureSizeThreshold参数，令大于这个设置值的对象直接在老年代分配。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。

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。为了做到这一点，虚拟机给每个对象定义了一个对象年龄计数器。如果对象在Eden出生并经过第一次Minor GC仍然存活，并且能被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15岁），就将会被晋升到老年代中。对象晋升到老年代的年龄阈值，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MinorGC可以确保是安全的。如果不成立，则虚拟机会查看HandlePromotionFilure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，将尝试进行一次Minor GC，尽管这个Minor GC是有风险的：如果小于，或者HandlePromotionFailure设置不允许冒险，那这时也要改为一次Full GC。

      取平均值进行比较其实仍然是一种动态概率的手段，也就是说，如果某次Minor GC存活后的对象突增，远远高于平均值的话，依然会导致担保失败。如果出现了HandlePromotionFailure失败，那就只好在失败后重新发起一次Full GC。虽然担保失败时绕的圈子是最大的，但大部分情况下都还是会将HandlePromotionFailure开关打开，避免Full GC过于频繁。