JVM（三）JVM内存分配与回收策略

新生代和老年代

现代商用JVM大都采用分代收集算法，将java堆分成新生代、老年代和永久代。如下图所示

新生代回收策略

主要是用来存放新生的对象。一般占据堆的1/3空间。由于频繁创建对象，所以新生代会频繁触发MinorGC进行垃圾回收。

新生代又分为 Eden区、ServivorFrom、ServivorTo三个区。

• Eden区：Java新对象的出生地（如果新创建的对象占用内存很大，则直接分配到老年代）。当Eden区内存不够的时候就会触发MinorGC，对新生代区进行一次垃圾回收。

• ServivorTo：保留了一次MinorGC过程中的幸存者。

• ServivorFrom：上一次GC的幸存者，作为这一次GC的被扫描者。

MinorGC的过程：MinorGC采用复制算法。首先，把Eden和ServivorFrom区域中存活的对象复制到ServicorTo区域（如果有对象的年龄达到了老年的标准，则赋值到老年代区），同时把这些对象的年龄+1（如果ServicorTo不够位置了就放到老年区）；然后，清空Eden和ServicorFrom中的对象；最后，ServicorTo和ServicorFrom互换，原ServicorTo成为下一次GC时的ServicorFrom区。

大对象直接进入老年代

所谓大对象就是指需要大量连续内存空间的java对象，比如数组和长字符串。由于新生代内存较小，可能没有连续的大内存块，因此虚拟机提供 -XX:PretenureSizeThreshold参数，令大于此设置值得对象直接放入老年代，以避免在Eden区和两个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

老年代用于存储生命周期较长的对象，那么我们如何判断一个对象的年龄呢？

新生代中的每个对象都有一个年龄计数器，当新生代发生一次MinorGC后，存活下来的对象的年龄就加一，当年龄超过一定值时，就将超过该值的所有对象转移到老年代中去。

如果当前新生代的Survior中，年龄相同的对象的内存空间总和超过了Survior内存空间的一半，那么所有年龄相同的对象和超过该年龄的对象都被转移到老年代中去。无需等到对象的年龄超过MaxTenuringThreshold才被转移到老年代中去。

“分配担保”策略

当垃圾收集器准备要在新生代发起一次MinorGC时，首先会检查“ 老年代中最大的连续空闲区域的大小 是否大于 新生代中所有对象的大小？”，也就是老年代中目前能够将新生代中所有对象全部装下？

• 若老年代能够装下新生代中所有的对象，那么此时进行MinorGC没有任何风险，然后就进行MinorGC。

• 若老年代无法装下新生代中所有的对象，那么此时进行MinorGC是有风险的，垃圾收集器会进行一次预测：根据以往MinorGC过后存活对象的平均数来预测这次MinorGC后存活对象的平均数。

  • 如果以往存活对象的平均数小于当前老年代最大的连续空闲空间，那么就进行MinorGC，虽然此次MinorGC是有风险的。

  • 如果以往存活对象的平均数大于当前老年代最大的连续空闲空间，那么就对老年代进行一次Full GC，通过清除老年代中废弃数据来扩大老年代空闲空间，以便给新生代作担保。

这个过程就是分配担保。

注意：

1. 分配担保是老年代为新生代作担保；

2. 新生代中使用“复制”算法实现垃圾回收，老年代中使用“标记-清除”或“标记-整理”算法实现垃圾回收，只有使用“复制”算法的区域才需要分配担保，因此新生代需要分配担保，而老年代不需要分配担保。