对象创建与堆

这一节主要介绍对象创建时，在堆中的一些过程。

回忆下，我们之前说的，什么时候会发生垃圾回收？

除了在一些安全点处也许会发生垃圾回收（只是也许），如果在所需内存不足的情况下，一定会发生垃圾回收。

分配堆空间

首先通过设置参数，把堆空间设置为 20M，其中 新生代 10M，老年代 10M。

参数设置：

-Xms20m -Xmx20m -Xmn10m -XX:+PrintGCDetails

结果为：

Heap
 PSYoungGen      total 9216K, used 1685K [0x00000007bf600000, 0x00000007c0000000, 0x00000007c0000000)
  eden space 8192K, 20% used [0x00000007bf600000,0x00000007bf7a5580,0x00000007bfe00000)
  from space 1024K, 0% used [0x00000007bff00000,0x00000007bff00000,0x00000007c0000000)
  to   space 1024K, 0% used [0x00000007bfe00000,0x00000007bfe00000,0x00000007bff00000)
 ParOldGen       total 10240K, used 0K [0x00000007bec00000, 0x00000007bf600000, 0x00000007bf600000)
  object space 10240K, 0% used [0x00000007bec00000,0x00000007bec00000,0x00000007bf600000)

创建一个新对象

我们首先创建一个对象，这个对象占用 2M 的空间。

package heap;

public class CreateObject {
    public static void main(String[] args) {
        byte[] obj1 = new byte[1024 * 1024 * 2];
    }
}

最后的输出：

Heap
 PSYoungGen      total 9216K, used 3733K [0x00000007bf600000, 0x00000007c0000000, 0x00000007c0000000)
  eden space 8192K, 45% used [0x00000007bf600000,0x00000007bf9a5590,0x00000007bfe00000)
  from space 1024K, 0% used [0x00000007bff00000,0x00000007bff00000,0x00000007c0000000)
  to   space 1024K, 0% used [0x00000007bfe00000,0x00000007bfe00000,0x00000007bff00000)
 ParOldGen       total 10240K, used 0K [0x00000007bec00000, 0x00000007bf600000, 0x00000007bf600000)
  object space 10240K, 0% used [0x00000007bec00000,0x00000007bec00000,0x00000007bf600000)

可以看到，新生代 被占用了，老年代占用为 0K，没有被使用。

所以，new 的对象先放在 eden 区。

填满 eden 区

在填满 eden 区后，会发生什么呢？因为 survivor 区实在太小了，很难看到。所以，这里可以借助 Visual VM，来观察，更加直观。

程序如下：

package heap;

public class CreateObject {
    public static void main(String[] args) {
        while(true){
            byte[] bytes = new byte[1024 * 512];
            try {
                Thread.sleep(1000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }

    }
}

重点是看右边的记录图。注意，这里我们将每次创建对象的大小设置为了 0.5M。

当 Eden 满的时候，会调用垃圾回收器，调用垃圾回收器后，Eden 出现了低谷，Survivor 出现了一个增长。老年区也出现了一个增长。

当 Eden 满的时候，如果 Survivor 区有足够的空间容纳存活对象，那么可以把存活对象放入 Survivor，多的对象放入老年区。

现在，我们把对象的大小调大。设置为 2M，这样 Survivor 就无法存放下。

可以看到，在经过一次垃圾回收的时候（可以看到GC Time 上有波峰，说明执行了一次垃圾回收），但我们注意到，Survivor 区中并没有被占用。说明垃圾回收过程中，直接将存活对象放到了老年代中。

再来聊聊 survivor 区

对象通常在 Eden 区里诞生，如果经过第一次 MInor GC 后仍然存活，并且能够被 Survivor 容纳的话，该对象会被移动到 Survivor 区，并且将其年龄设置为 1 岁。对象在 Survivor 区每熬过一次 Minor GC，年龄就增加 1 岁，当它年龄增大到一定程度（默认是 15 岁），就会被晋升到老年代。

特殊情况

有些时候，如果用户创建了大对象，如很长的字符串或者元素很多的数组的时候。这种大对象都占用大量的内存，像这种大对象，有很大概率是长时间使用的，不然为什么要创建大对象。

如果大对象朝生夕灭，我们知道在 Java 8 中，新生代默认采用的 标记-复制 算法，那么对于大对象而言，是非常耗时的。

所以，如果 JVM 设置了一个阈值，那么当分配的对象大于这个阈值的时候，会直接被分配到老年代。

总结