深入理解JVM虚拟机 - 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。

对象的内存分配,往大方向上讲,就是在堆上分配(但也可能经过JIT编译后被拆散为标量类型并间接地栈上分配),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。

接下来会讲解几条最普遍的内存分配策略,并通过代码去验证这些规则。

1、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,虚拟机将发起一次Minor GC。

public class App {
    public static final int _1MB = 1024*1024;

    /**
     * VM参数:-verbose:gc -Xms20M -Xmx20M -Xmn10M -XX:+PrintGCDetails -XX:SurvivorRatio=8
     */
    public static 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[2 * _1MB];
    }

    public static void main( String[] args ) {

        testAllocation();
    }
}

2、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已经数组(上例中的byte[] 就是典型的大对象)。

大对象对虚拟机的内存分配来说就是一个坏消息(比遇到一个大对象更加坏的消息就是遇到一群 “朝生夕灭”的 "短命大对象",写程序的时候应当避免),经常出现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空间来 "安置" 它们。

3、长期存活的对象将进入老年代

既然虚拟机采用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。为了能做到这点,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后任然存活,并且能被Survivor 容纳的话,它将被移动到Survivor 空间中,并且对象年龄设为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(默认为15岁),就将会被晋升到老年代中。对象晋升老年代的 年龄阈值,可以通过参数 -XX:MaxTenuringThreshold 设置。

4、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的年龄必须达到了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,年龄大于或者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。

Java堆分代

Java_Heap.jpg

年轻代(Young Generation)

年轻代是所有新对象产生的地方。当Eden区没有足够空间进行分配时,虚拟机将发起一次Minor GC。年轻代分为3个部分:Enden区和Survivor From和Survivor To区。
年轻代的主要特点:

  • 大多数新建的对象都位于Eden区。
  • 当Eden区被对象填满时,就会执行Minor GC。并把所有存活下来的对象转移到其中一个Survivor 区。
  • Minor GC同样会检查存活下来的对象,并把它们转移到另一个Survivor 区。这样在一段时间内,总会有一个空的Survivor 区。
  • “熬过”多次Minor GC后,仍然存活下来的对象会被转移到年老代内存空间。如果对象在Eden出生并经过第一次Minor GC后任然存活,并且能被Survivor 容纳的话,它将被移动到Survivor 空间中,并且对象年龄设为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(默认为15岁),就将会被晋升到老年代中。

年轻代大小可以通过参数 -Xmn10M来控制;Eden区和Survivor区的大小可以通过参数 -XX:SurvivorRatio来进行控制,默认为8:1。

年老代(Old Generation)

年老代包含了长期存活的对象和经过多次Minor GC后依然存活下来的对象。通常会在老年代内存被占满时进行垃圾回收。老年代的垃圾收集叫做Major GC,Major GC会花费更多的时间。

Minor GC与Major GC的区别

  • 年轻代GC(Minor GC):指发生在年轻代的垃圾收集动作,因为Java对象大多具备朝生夕灭的特性,所以Minor GC非常频繁,一般回收速度也比较快。
  • 老年代GC(Major GC/Full GC):指发生在老年代的垃圾收集工作,出现了Major GC,经常会伴随至少一次的Minor GC(但并非绝对的,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。
最后编辑于
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 162,825评论 4 377
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 68,887评论 2 308
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 112,425评论 0 255
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 44,801评论 0 224
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 53,252评论 3 299
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 41,089评论 1 226
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 32,216评论 2 322
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 31,005评论 0 215
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 34,747评论 1 250
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 30,883评论 2 255
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 32,354评论 1 265
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 28,694评论 3 265
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 33,406评论 3 246
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 26,222评论 0 9
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 26,996评论 0 201
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 36,242评论 2 287
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 36,017评论 2 281

推荐阅读更多精彩内容