007-对象内存分配与回收,垃圾收集过程

一、概述

1.1、图解

　　              

　　默认的，新生代 ( Young ) 与老年代 ( Old ) 的比例的值为 1:2 ( 该值可以通过参数 –XX:NewRatio 来指定 )，即：新生代 ( Young ) = 1/3 的堆空间大小。老年代 ( Old ) = 2/3 的堆空间大小。

　　其中，新生代 ( Young ) 被细分为 Eden 和 两个 Survivor 区域，这两个 Survivor 区域分别被命名为 from 和 to，以示区分。默认的，Eden : from : to = 8 : 1 : 1 ( 可以通过参数 –XX:SurvivorRatio 来设定 )，即： Eden = 8/10 的新生代空间大小，from = to = 1/10 的新生代空间大小。JVM 每次只会使用 Eden 和其中的一块 Survivor 区域来为对象服务，所以无论什么时候，总是有一块 Survivor 区域是空闲着的。因此，新生代实际可用的内存空间为 9/10 ( 即90% )的新生代空间。

JVM堆内存分为2块：Permanent Space 和 Heap Space。

• Permanent 即 持久代（Permanent Generation），主要存放的是Java类定义信息，与垃圾收集器要收集的Java对象关系不大。

• Heap = { Old + NEW = {Eden, from, to} }，Old 即 年老代（Old Generation），New 即 年轻代（Young Generation）。年老代和年轻代的划分对垃圾收集影响比较大。

1.2、为什么会有年轻代

　　分代的唯一理由就是优化GC性能。如果没有分代，那所有的对象都在一块，GC的时候要找到哪些对象没用，这样就会对堆的所有区域进行扫描。而我们的很多对象都是朝生夕死的，如果分代的话，我们把新创建的对象放到某一地方，当GC的时候先把这块存“朝生夕死”对象的区域进行回收，这样就会腾出很大的空间出来。　　

1.3、对象分配过程

1》 对象优先在Eden上分配

　　大多数情况下，对象优先在新生代Eden区域中分配。当Eden内存区域没有足够的空间进行分配时，虚拟机将触发一次 Minor GC(新生代GC)。Minor GC期间虚拟机将Eden区域的对象移动到其中一块Survivor区域。

　　年轻代中的对象基本都是朝生夕死的(80%以上)，所以在年轻代的垃圾回收算法使用的是复制算法，复制算法的基本思想就是将内存分为两块，每次只用其中一块，当这一块内存用完，就将还活着的对象复制到另外一块上面。复制算法不会产生内存碎片。

　　在GC开始的时候，对象只会存在于Eden区和名为“From”的Survivor区，Survivor区“To”是空的。紧接着进行GC，Eden区中所有存活的对象都会被复制到“To”，而在“From”区中，仍存活的对象会根据他们的年龄值来决定去向。年龄达到一定值(年龄阈值，可以通过-XX:MaxTenuringThreshold来设置)的对象会被移动到年老代中，没有达到阈值的对象会被复制到“To”区域。经过这次GC后，Eden区和From区已经被清空。这个时候，“From”和“To”会交换他们的角色，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”。不管怎样，都会保证名为To的Survivor区域是空的。Minor GC会一直重复这样的过程，直到“To”区被填满，“To”区被填满之后，会将所有对象移动到年老代中。

　　

2》大对象直接进入老年代

　　所谓大对象是指需要大量连续空间的对象。虚拟机提供了一个XX:PretenureSizeThreshold参数，令大于这个值的对象直接在老年代中分配。

3》长期存活的对象将进入老年代

　　虚拟机采用分代收集的思想管理内存，那内存回收时就必须能识别那些对象该放到新生代，那些该到老年代中。为了做到这点，虚拟机为每个对象定义了一个对象年龄Age，每经过一次新生代GC后任然存活，将对象的年龄Age增加1岁，当年龄到一定程度（默认为15）时，将会被晋升到老年代中，对象晋升老年代的年龄限定值，可通过-XX:MaxTenuringThreshold来设置。

1.4、Minor GC 和Full GC区别

　　新生代GC(Minor GC)：指发生在新生代的垃圾收集动作，因为对象大多都具备朝生夕灭特性，所以Minor GC非常频繁，回收速度也比较快。

　　老年代GC(Major GC / Full GC)：指发生在老年代中的GC，出现Major GC后，经常会伴随至少一次的 Minor GC。Major GC的速度一般会比Minor GC慢10倍以上。

1.5、有关年轻代的JVM参数

1)-XX:NewSize和-XX:MaxNewSize

用于设置年轻代的大小，建议设为整个堆大小的1/3或者1/4,两个值设为一样大。

2)-XX:SurvivorRatio

用于设置Eden和其中一个Survivor的比值，这个值也比较重要。

3)-XX:+PrintTenuringDistribution

这个参数用于显示每次Minor GC时Survivor区中各个年龄段的对象的大小。

4).-XX:InitialTenuringThreshol和-XX:MaxTenuringThreshold

用于设置晋升到老年代的对象年龄的最小值和最大值，每个对象在坚持过一次Minor GC之后，年龄就加1。

 5)、-Xmn，-XX:NewSize/-XX:MaxNewSize，-XX:NewRatio 3组参数都可以影响年轻代的大小，混合使用的情况下，优先级是什么？

如下：

1. 高优先级：-XX:NewSize/-XX:MaxNewSize 

2. 中优先级：-Xmn（默认等效  -Xmn=-XX:NewSize=-XX:MaxNewSize=?） 

3. 低优先级：-XX:NewRatio 

推荐使用-Xmn参数，原因是这个参数简洁，相当于一次设定 NewSize/MaxNewSIze，而且两者相等，适用于生产环境。-Xmn 配合 -Xms/-Xmx，即可将堆内存布局完成。

-Xmn参数是在JDK 1.4 开始支持。