内存分配与回收策略

声明：此篇文章是读《深入理解JAVA虚拟机》的笔记

• 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中没有足够的空间进行分配时，虚拟机将发起一次Minor GC。

/**
 *-Xmx20M -Xms20M -Xmn10M -XX:SurvivorRatio=8 -XX:+UseSerialGC -XX:+PrintGCDetails
 */
public class TestJVMGC{

    private static final int _1MB = 1024 * 1024;

    @Test
    public void testAllocation(){

        byte[] allocation1,allocation2,allocation3,allocation4;

        allocation1 = new byte[2 * _1MB];
        allocation2 = new byte[2 * _1MB];
        allocation3 = new byte[2 * _1MB];
        allocation4 = new byte[4 * _1MB];

    }

}

GC日志如下

[GC[DefNew: 7352K->1024K(9216K), 0.0058272 secs] 7352K->3226K(19456K), 0.0058685 secs] [Times: user=0.02 sys=0.00, real=0.01 secs]
[GC[DefNew: 5420K->0K(9216K), 0.0042320 secs] 7623K->7323K(19456K), 0.0042562 secs] [Times: user=0.00 sys=0.00, real=0.00 secs]
Heap
def new generation total 9216K, used 4270K [0x00000000f9a00000, 0x00000000fa400000, 0x00000000fa400000)
eden space 8192K, 52% used [0x00000000f9a00000, 0x00000000f9e2ba08, 0x00000000fa200000)
from space 1024K, 0% used [0x00000000fa200000, 0x00000000fa200060, 0x00000000fa300000)
to space 1024K, 0% used [0x00000000fa300000, 0x00000000fa300000, 0x00000000fa400000)
tenured generation total 10240K, used 7322K [0x00000000fa400000, 0x00000000fae00000, 0x00000000fae00000)
the space 10240K, 71% used [0x00000000fa400000, 0x00000000fab26bb0, 0x00000000fab26c00, 0x00000000fae00000)
compacting perm gen total 21248K, used 4613K [0x00000000fae00000, 0x00000000fc2c0000, 0x0000000100000000)
the space 21248K, 21% used [0x00000000fae00000, 0x00000000fb281758, 0x00000000fb281800, 0x00000000fc2c0000)

  可见，allocation1，allocation2，allocation3都被放到了Tenured(老年代)中，allocation4被放到了Eden中。这是因为虚拟机在给allocation4分配内在时，发现Eden区域的内存已经不够使用了，发生了一次Minor GC，但是GC期间虚拟机又发现已有的3个2M的大小对象全部无法放入Survivor空间(1M大小)，所以只好通过分配担保机制提前转移到老年代去。
Tips：
  新生代GC(Minor GC)：指发生在新生代的垃圾收集动作。因为Java对象大多具备朝生夕灭的特性，所以Minor GC非常频繁。
  老年代GC(Major GC/Full GC)：指在老年代的GC。

• 大对象直接进入老年代
    大对象就意味着虚拟机需要连续的内存空间来进行分配，经常出现大对象容易导致还有不少内存时提前触发垃圾收集，以获取足够的连续空间。
    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中分配。这样做是目的是避免在Eden区及两个Survivor区之间发生大量的内存拷贝。
  Tips：
    PretenureSizeThreshold参数只对Serial和ParNew两款收集器有效，Parallel Scavenge收集器不认识这个参数，Parallel Scavenge收集器一般并不需要设置。

/**
 * -Xmx20M -Xms20M -Xmn10M -XX:SurvivorRatio=8 -XX:+UseSerialGC -XX:+PrintGCDetails
 * -XX:PretenureSizeThreshold=3145728
 */
public class TestJVMPretenureSizeThreshold {

    private static final int _1MB = 1024 * 1024;

    public static void main(String[] args) {

        byte[] allocation;

        allocation = new byte[4 * _1MB];

    }


}

GC运行日志：

Heap
def new generation total 9216K, used 1331K [0x00000000f9a00000, 0x00000000fa400000, 0x00000000fa400000)
eden space 8192K, 16% used [0x00000000f9a00000, 0x00000000f9b4cc58, 0x00000000fa200000)
from space 1024K, 0% used [0x00000000fa200000, 0x00000000fa200000, 0x00000000fa300000)
to space 1024K, 0% used [0x00000000fa300000, 0x00000000fa300000, 0x00000000fa400000)
tenured generation total 10240K, used 4096K [0x00000000fa400000, 0x00000000fae00000, 0x00000000fae00000)
the space 10240K, 40% used [0x00000000fa400000, 0x00000000fa800010, 0x00000000fa800200, 0x00000000fae00000)
compacting perm gen total 21248K, used 2755K [0x00000000fae00000, 0x00000000fc2c0000, 0x0000000100000000)
the space 21248K, 12% used [0x00000000fae00000, 0x00000000fb0b0c28, 0x00000000fb0b0e00, 0x00000000fc2c0000)

• 长期存活的对象将进入老年代
    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，并将对象年龄设置为1。对象在Survivor区中每熬过一次Minor GC，年龄就增加1岁。
    对象晋升老年代的年龄阀值，可以通过参数-XX:MaxTenuringThreshold来设置。

• 动态对象年龄判定
    虚拟机并不总是要求对象的年龄必须达到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时，虚拟机会检测之前每次晋升到老年代的平均大小是否大于老年代的剩余空间大小，如果大于，则改为直接进行一次Full GC。如果小于，则查看HandlePromotionFailure设置是否允许担保失败；如果允许，那只会进行Minor GC；如果不允许，则也要改为进行一次Full GC。