自动内存管理主要解决两个问题:给对象分配内存以及回收分配给对象的内存。
关于回收内存这一点,前面介绍的垃圾收集器体系及运作原理,现在就不介绍了。
接下来,就讲讲给对象分配内存的事情。
对象的内存分配,就是在堆上分配(但也有可能经过JIT编译后,被拆散为标量类型,并间接地在栈上分配),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冲,将按线程优先在TLAB上分配。
少数情况下,也有可能会直接分配在老年代中,分配的规则并不百分百固定的,其取决于当前使用的是哪一种垃圾收集器组合,还有虚拟机中与内存相关的参数的设置。
默认情况下,垃圾收集器的组合是Serial/Serial Old(ParNew/Serial Old也差不多)。
大多数情况下,对象在新生代Eden去中分配。当Eden区空间不足时,虚拟机将发起一次Minor GC。
-XX:+PrintGCDetails这个日志参数,告诉虚拟机在发生垃圾收集行为时,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区域分配情况。
实际情况下,是将打印的日志由日志工具进行分析。
-Xms20M,-Xmx20M,-Xmn10M这3个参数限制Java堆的大小为20MB且不可扩展,其中10MB分配给新生代(Xmn10M),剩下的10MB给老年代;
-XX:SurvivorRatio = 8意思是新生代中Eden区与一个Survivor区的空间比例是8:1。
1.新生代GC(Minor GC):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死的特性,所以Minor GC非常频繁,一般回收速度也比较快。
2.老年代GC(Major GC/Full GC):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,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。
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。大对象对虚拟机的内存分配来说是一个坏消息,经常出现大对象容易导致内存还有不少空间的情况下就提前触发了GC以获取足够的连续空间来“安置”它们。
虚拟机提供了一个-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。
既然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。
为了做到这一点,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Survivor空间中,那么对象年龄设为1。
对象在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(默认是15岁),将会被晋升到老年代。对象晋升到老年代的阈值可以通过参数-XX:MaxTenuringThreshold设置。
虚拟机并不会永远地要求对象的年龄都必须达到MaxTenuringThreshold才能晋升老年代,如果Survivor空间中相同年龄的所有对象的大小总和大于Survivor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;
在发生Minor GC之前,JVM会先检查老年代最大可用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是确保安全的;
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,蒋尝试进行一次Minor GC,尽管这次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。
下面解释一下“冒险”是冒了什么风险?