JVM : 7 对象在JVM内存中如何分配与流转？

Posted 2021-09-20 鮀城小帅

1. 两种对象

代码里创建出来的对象，一般有如下两种：

• 一种是短期存活的，分配在 Java 堆内存之后，迅速使用完就会被垃圾回收；
• 另外一种是长期存活的，需要一直生存在 Java 堆内存里，让程序后续不停的去使用

前者的对象，是在 Java 堆内存的新生代里；而后者的对象，是在 Java 堆内存的老年代里。

2.  大部分正常对象都优先在新生代分配内存

问题：对象肾情况下短期存活？

要知道，大部分正常对象，都优先在新生代分配内存的。

按上一章所说，类静态变量 "fetcher" 引用的 “ReplicaFetcher” 对象，是会长期存活在内存里的。但是，它在开始通过 ”new ReplicaFetcher()“ 代码来实例化一个对象时，也是先分配在新生代里的。

包括在 “loadReplicasFromDisk()” 方法中创建 “ReplicaManager”实例对象，也是先分配在新生代里的。

如下图：

3. 什么情况下会触发新生代的垃圾回收？

在 “loadReplicasFromDisk()” 方法执行完毕后，该方法的栈帧出栈，会导致没有任何局部变量引用那个 “ReplicaManager”  实例对象。

 在没有局部变量引用实例对象的情况下，不会立即发生垃圾回收。因为垃圾回收是有触发的条件的。

触发垃圾回收的场景：

当程序创建了N多对象，然后导致 Java堆内存里囤积了大量的对象。在新生代的内存空间几乎被全部对象占满的情况下，如果要给新的对象分配内存，此时发现新生代里内存空间不够用。

而此时新生代中有部分对象的局部变量没有人引用。就会触发一次新生代内存空间的垃圾回收，也就是 “Minor GC”，也叫 “Young GC” ，这是常识把新生代里那些没有人引用的垃圾对象，都给回收掉。

在触发一次垃圾回收，就会把所有垃圾对象给干掉，从而腾出大量的内存空间。如下图：

4. 长期存活的对象会躲过多次垃圾回收

如 “ReplicaFetcher” 实例对象这种长期被 “Kafka” 类的静态变量“fetcher” 引用的长期存活对象。在新生代进行垃圾回收时，会一直存活，而不被回收。

JVM 中有一条规定，如果一个实例对象在新生代中，成功的在 15 次垃圾回收之后，还是没被回收掉，就说明它已经15岁了。（每经历一次垃圾回收增加1岁）

如示例中的 “ReplicaFetcher” 对象，它在新生代如果成功躲过 15次垃圾回收，就会被认为是会长期存活在内存里的对象。

从而被转移到 Java 堆内存的老年代中去。如下图：

5. 老年代会垃圾回收吗？

老年代里的对象也是会被垃圾回收的。因为老年代的对象也有可能随着代码的运行，不再被引用到，就需要被垃圾回收。

6. 关于新生代和老年代的对象分配，还存在哪些机制

新生代和老年代，在对象分配方面，还有很多的复杂机制，比如：

• 新生代垃圾回收之后，因为存活对象太多，导致大量对象直接进入老年代；
• 特别大的超大对象直接不经过新生代就进入老年代；
• 动态对象年龄判断机制；
• 空间担保机制

 小小的总结：

• 理解对象优先分配在新生代；
• 新生代如果对象满了，会触发 Minor GC 回收掉没有人引用的垃圾对象；
• 如果有对象躲过了十多次垃圾回收，就会放入老年代里；
• 如果老年代也满了，那么也会触发垃圾回收，把老年代里没人引用的垃圾对象清理掉。

7.思考题

每个线程都有 Java 虚拟机栈，里面也有方法的局部变量等数据，这个 Java虚拟机栈需要进行垃圾回收吗？为什么？

答：JVM里垃圾回收针对的是新生代，老年代，还有方法区（永久代），不会针对方法的栈帧。方法一旦执行完毕，栈帧出栈，里面的局部变量直接就从内存里清理掉了。