垃圾收集器与内存分配策略之内存分配与回收策略

Posted 2020-10-01 PrivateO2

垃圾收集器与内存分配策略(六)——内存分配与回收策略

对象的内存分配，一般来说就是在堆上的分配（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），对象分配的细节取决于当前使用的是哪一种垃圾收集器组合，还有虚拟机中与内存相关的参数设置。

区分Minor GC与 Full GC：
新生代GC（Minor GC）:指发生在新生代的的垃圾收集动作，因为Java对象大多具有朝生夕灭的特性，所以Minor GC非常频繁，一般回收速度也比较快。
老年代GC（Full GC / Major GC）：老年代的GC，速度一般比Minor GC慢。

内存分配与回收策略

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区没有足够的空间进行内存分配时，虚拟机将发起一次Minor GC（新生代内存回收）。
虚拟机参数设置为-verbose:gc -Xms20M -Xmx20M -Xmn10M -XX:+PrintGCDetails -XX:SurvivorRatio=8。其中-Xms20表示Java堆大小为20M; -Xmx20M与堆大小相等表示堆空间不可扩展； -Xmn10M表示其中10M分配给新生代（可推出老年代还剩下10M）；-XX:SurvivorRatio=8表示当前Eden空间与survivor比例为8:1。
其中虚拟机通过参数 -XX:+PrintGCDetails打印垃圾收集器日志参数，告诉虚拟机在发生垃圾收集行为时打印内存回收日志。

大对象直接进入老年代

大对象是指需要大量连续内存空间的Java对象，如很长的字符串以及数组。
虚拟机提供参数-XX:PretenureSizeThreshold参数来指定大对象，大于该值的对象都是大对象直接在老年代分配，避免在Eden和二个survivor之间发生大量内存复制。
编程时应尽量避免“朝生夕死”的大对象。

长期存活的对象将进入老年代

内存回收时要求能识别哪些对象应放在新生代，哪些对象应放在老年代。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后仍然存活且能被Survivor容纳的话，将被移动到Survivor空间，并且对象年龄设为1，对象在Survivor区中每经过一次Minor GC，年龄就增加1岁，当年龄增加到一定程度（默认是15岁），就会晋升到老年代。
对象晋升到老年代的年龄阈值，可以通过参数-XX:MaxTenuringThreshold设置。

动态对象年龄判定

虚拟机并不是永远地要求对象的年龄必须达到MaxTenuringThreshold才能晋升到老年代，如果Survivor空间中相同年龄对象大小的总和大于Survivor空间的一半，年龄大于等于该年龄的对象就可以直接进入老年代，无需等到MaxTenuringThreshold中要求的年龄。

空间分配担保

在发生Minor GC之前，虚拟机会先检查老年代最大可用连续空间是否大于新生代所有对象占用的内存总空间，
　　如果条件成立，那么Minor GC可以确保是安全的。
　　如果不成立，虚拟机会查看HandlePromotionFailure设置值是否允许担保失败。
　　　　如果允许那么会继续检查老年代最大可用连续内存空间是否大于历次晋升到老年代对象的平均大小，
　　　　　　如果大于，将尝试进行一次Minor GC，但本次Minor GC存在风险；
　　　　　　如果小于或者HandlePromotionFailure设置不允许冒险，那这时也要改为进行一次Full GC，让老年代腾出更多的空间。
但是在JDK6 Update24之后，HandlePromotionFailure参数将不会影响到虚拟机的空间分配担保策略，观察OpenJDK中的源码可以发现虽然还定义了该参数，但是代码中已不使用它了。JDK6 Update24之后的规则变为只要老年代的连续空间大于新生代对象总大小或者历次晋升的平均大小就会进行Minor GC，否则将进行Full GC。