JVM原理（七）：JVM虚拟机的内存分配与回收策略

news2024/10/7 3:19:09

Java技术体系的自动内存管理，最根本的目标是自动化解决两个问题：自动给对象分配内存和 自动回收分配给对象的内存

1. 对象优先在Eden分配

参数	解释
-Xms	初始堆大小
-Xmx	最大堆大小
-XX:NewSize=n	设置年轻代大小
-XX:NewRatio=n	设置年轻代和年老代的比值。如:为3，表示年轻代与年老代比值为1：3，年轻代占整个年轻代年老代和的1/4
-XX:SurvivorRatio=n	年轻代中Eden区与两个Survivor区的比值。注意Survivor区有两个。如：3，表示Eden：Survivor=3：2，一个Survivor区占整个年轻代的1/5
-XX:MaxPermSize=n	设置持久代大小
-Xmn2G	设置年轻代大小为2G。
-XX:PermSize	设置非堆内存初始值，默认是物理内存的1/64；

1. 为什么要有Survivor区?
设置Sunivor区的意义在哪里?如果没有Sunivor，Eden区每进行一次Minor GC，存活的对象就会被送到老年代。老年代很快被填满，触发Major GC(因为Major GC一般伴随着MinorGc，也可以看做触发了Ful GC)。老年代的内存空间远大于新生代，进行一次Fu GC消[的时间比Minor GC长得多，频发的FUI! GC消耗的时间是非常可观的，这一点会形响理序的执行和响应速度，Sunivor的存在意义:就是减少被送到老年代的对象，进而减少Fu GC的发生，Suryvor的颈筛选保证，只有经历16次Minor GC还能在新生代中存活的对象，才会被送到老年代。
2. 为什么要设置两个Survivor区?
设置两个Sunivor区最大的好处就是解决了碎片化，为什么一个Sunivor区不行?假设现在只有一个sunior区:刚刚新建的对象在Eden中，一旦Eden满了，触发一次Minor Gc，Eden中的存活对象舰会被移动到Suivor区，这样继续循环下去，下一次Eden满了的时候，问题来了，此时进行Minor GC，Eden和Sunivor各有一些存活对象，如果此时把Edon区的存活对象硬放到Sunivor区，很明显这两部分对象所占有的内存是不连续的，也就导致了内存碎片化。碎片化带来的风险是极大的，堆中没有足够大的连续内存空间，无法为一个内存需求很大的对象分配内存。所以应该建立两块Sunvor区，刚刚新建的对象在Eden中，经历一次Minor GCc，Eden中的存活对象就会被移动到S0，Eden被清空;等Eden区再满了，就再触发一次Mnor GC，Eden和S0中的存活对象又会被复制送入第二块S1(这个过程非常重要，因为这种复制算法保证了S1中来自S0和Edon两部分的存活对象占用连续的内存空间，避免了碎片化的发生)。

package 内存分配与回收策略;

/**
 * @author:左泽林
 * @date:日期:2021-09-29-时间:21:06
 * @message:
 */
public class demo3_7 {
   private static final int _1MB = 1024*1024;

    public static void main(String[] args) {
        byte[] allocation1,allocation2,allocation3,allocation4;
        allocation1 = new byte[2 * _1MB];
        allocation2 = new byte[2 * _1MB];
        allocation3 = new byte[2 * _1MB];
        allocation4 = new byte[4 * _1MB];
    }
}

我们可以看到对象优先在新生代分配，新生代内存已满了之后，会分配在老年代里面

2. 大对象直接进入老年代

大对象就是指需要大量连续内存空间的Java对象，最典型的大对象便是那种很长的字符串，或者元素数量很庞大的数组，本节例子中的byte[]数组就是典型的大对象。比遇到大对象更恐怖的就是遇到一个朝生夕灭的‘短命大对象’，我们写程序的时候需要避免。除此之外，大对象往往会触发内存分配，来进行分配他们，这就意味着高额的内存复制开销。

设置参数：

-verbose:gc
-Xms20M
-Xmx20M
-Xmn10M
-XX:+PrintGCDetails
-XX:SurvivorRatio=8
-XX:PretenureSizeThreshold=3145728

public class demo3_8 {
    private static final int _1MB = 1024*1024;

    public static void main(String[] args) {
        byte[] allocation;
        allocation = new byte[9 * _1MB];
    }
}

分配的数据会直接分配到老年代。

3. 长期存活的对象进入老年代

对象分配新生代和老年代的分配规则：

为做到这点，虚拟机给每个对象定义了一个对象年龄(Age) 计数器，存储在对象头中(详见第2章)。对象通常在Eden区里诞生，如果经过第一次Minor GC后仍然存活，并且能被Survivor容纳的话，该对象会被移动到Survivor空间中，并且将其对象年龄设为1岁。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)，就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。