堆內(nèi)存的劃分

分為三個部分（以下名詞表示同一個區(qū)）：

• 新生區(qū)、新生代、年輕代
• 養(yǎng)老區(qū)、老年區(qū)、老年代
• 永久區(qū)、永久代

劃分區(qū)域的目的

唯一目的就是優(yōu)化GC性能。

如果沒有分代，我們所有的對象都放在一塊，GC的時候我們需要對堆的所有區(qū)域進行掃描。而很多的對象都是“朝生夕死”的，如果把創(chuàng)建的新的對象都放在某一地方，當GC的時候就先把“朝生夕死”對象的區(qū)域進行回收，這樣就會騰出很多大的空間來。

一、新生區(qū)的垃圾回收機制

新生區(qū)分為：Eden區(qū)、Survivor0區(qū)、Survivor1區(qū)（也稱為from區(qū)和to區(qū)）
其中Eden區(qū)占80%的內(nèi)存空間，每塊Survivor各占用10%的內(nèi)存空間（如：Eden占800M，每個Survivor占100M）

1.開始時創(chuàng)建的對象都是分配在Eden區(qū)域中，當Eden區(qū)快滿了，就會觸發(fā)垃圾回收Minor GC（使用復制算法進行垃圾回收）

2.Minor GC處理后，首先會把Eden區(qū)中還存活著的對象一次性轉(zhuǎn)入其中一塊空閑著的Survivor區(qū)。然后清空Eden區(qū)，之后創(chuàng)建的對象就繼續(xù)放入Eden區(qū)中了，直至下次Eden又被填滿。

3.Eden再次被填滿時，就會再次出發(fā)Minor GC，清理后（Minor會清理Eden區(qū)和Survivor區(qū)的內(nèi)存），Eden區(qū)和存在對象的Survivor區(qū)（此時的from區(qū)）中存活的對象轉(zhuǎn)移到另一塊空著的Survivor區(qū)中（此時的to區(qū)），并清空Eden區(qū)和之前存在對象的Survivor區(qū)（此時變?yōu)閠o區(qū)了，“From”和“To”會交換他們的角色，也就是新的“To”就是上次GC前的“From”，新的“From”就是上次GC前的“To”。）

這就是復制算法的流程。
一直要保持一個Survivor區(qū)是空的以提供復制算法垃圾回收，而這塊區(qū)域的內(nèi)存只占整塊的10%，其他90%內(nèi)存都可以被使用，課件內(nèi)存利用率還是相當高的。

二、什么時候進入老年區(qū)呢？

1 經(jīng)歷15次GC后進入老年區(qū)

默認情況下，如果新生區(qū)中的某個對象經(jīng)歷了15次GC后，還是沒有被回收掉，那么它就會被轉(zhuǎn)入老年區(qū)。
可通過JVM參數(shù)“-XX:MaxTenuringThreshold”來設置，默認是15。

2 動態(tài)對象年齡判斷

這種方法不用等到經(jīng)歷GC15次。
假如一批對象總大小大于當前Survivor區(qū)內(nèi)存的50%，那么大于等于這批對象年齡的對象就會被轉(zhuǎn)移到老年區(qū)。

例：假設Survivor0區(qū)中的兩個對象都經(jīng)歷的3次GC（年齡3），而且這兩個對象總大小50M，超過了Survivor0區(qū)內(nèi)存大小的一半。那么此時Survivor0區(qū)中年齡大于等于3歲的對象就都要被全部轉(zhuǎn)移到老年區(qū)。

3 大對象直接進入老年代

有一個JVM參數(shù)"-XX:PretenureSizeThreshold"，默認值是0，表示任何情況都先把對象分配給Eden區(qū)。
若設置為1048576字節(jié)，也就是1M。則表示當創(chuàng)建的對象大于1M時，就會直接把這個對象放入到老年區(qū)，就根本不會經(jīng)過新生區(qū)了。
這么做的原因：大對象在經(jīng)歷復制算法進行GC的時候會降低性能。

4 Minor GC后存活的對象太多無法放入Survivor區(qū)了

Minor GC后存活的對象太多，導致Survivor區(qū)放不下了，此時就會將所有的對象直接轉(zhuǎn)移到老年區(qū)中。

三、老年區(qū)空間分配擔保原則

執(zhí)行每一次Minor GC前，JVM都先檢查一下老年區(qū)可用的內(nèi)存空間是否大于新生區(qū)所有對象的總大小。

原因：極端情況下，Minor GC后，新生代中所有的對象都活了下來，那就會把所有新生代中的對象放入老年區(qū)中。

• 如果說老年區(qū)可用內(nèi)存大于新生代對象總大小，那么就可以放心的執(zhí)行Minor GC。
• 但如果老年區(qū)內(nèi)存小于新生區(qū)對象的總大小，這時候就會看一個參數(shù)：“-XX:HandlePromotionFailure”是否設置為true了。如果為true，就進入下一次判斷，看老年區(qū)可用內(nèi)存是否大于之前每次Minor GC后進入老年區(qū)對象的平均大小。如果老年代可用內(nèi)存小于平均大小或是參數(shù)沒有設置成true，那就會直接觸發(fā)“Full GC”，就是對老年代進行垃圾回收，騰出空間后，再進行Minor GC，相當于對新生區(qū)、老年區(qū)統(tǒng)一做了一次清理。

三種情況遞進理解：

1.如果Minor GC后，存活的對象<Survivor區(qū)大小，直接進入Survivor區(qū)即可；

2.如果Minor GC后，存活的對象>Survivor區(qū)大小，但<老年區(qū)可用內(nèi)存，直接進入老年區(qū)；

3.若Minor GC后，此時老年區(qū)都放不下這些存活的對象了，就會觸發(fā)Full GC；
如果Full GC后老年區(qū)內(nèi)存還是不夠用，就會導致OOM內(nèi)存溢出。

四、老年區(qū)垃圾回收算法

標記整理算法

【原理】

一開始對象都是任意分布的，在經(jīng)歷完垃圾回收之后，就會標記出哪些是存活對象，哪些是垃圾對象，然后就會把這些存活的對象在內(nèi)存中進行整理移動，盡量都挪到一邊去靠在一起，然后再把垃圾對象進行清除，這樣做的好處就是避免了垃圾回收后產(chǎn)生的大片內(nèi)存碎片。

【缺點】

較為耗時，比復制算法慢10倍；

所以如果系統(tǒng)頻繁出現(xiàn)Full GC，會嚴重影響系統(tǒng)性能，出現(xiàn)卡頓。所以JVM優(yōu)化的一大問題就是減少Full GC頻率。

五、垃圾回收器

新生區(qū)和老年區(qū)進行垃圾回收時是通過不同的垃圾回收器進行回收的

Seral 和 Seral Old垃圾回收器

• 分別用于回收新生區(qū)和老年區(qū)。
• 單線程運行，垃圾回收時會停止我們系統(tǒng)的其他線程，再執(zhí)行垃圾回收(不再使用）；

ParNew和CMS垃圾回收器

• 分別用于新生區(qū)和老年區(qū)；
• 多線程并發(fā)，性能更好，現(xiàn)在一般是線上生產(chǎn)系統(tǒng)的標配。

G1垃圾回收器

統(tǒng)一收集新生區(qū)和老年區(qū)，采用更加優(yōu)秀的算法機制。

總結

本篇文章就到這里了，希望能夠給你帶來幫助，也希望您能夠多多關注腳本之家的更多內(nèi)容!    

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