深入理解Java虚拟机 三、内存分配与回收

 2019-12-22 10:43  阅读(741)
文章分类:JVM

三、内存分配与回收

Java技术体系中所提倡的自动内存管理最终可以归结为自动化的解决两个问题:

给对象分配内存和回收分配给对象的内存。

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1.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分配时,虚拟机将发起一次Minor GC。

新生代GC(Minor GC):指发生在新生代的垃圾收集动作,因为Java对象大多数都具备朝生夕灭的特性,所以minor GC非常频繁,一般回收速度也比较快。

老年代GC(Major GC/Full GC):指发生在老年代的GC,出现了Major GC,经常(非绝对的)会伴随着至少一次的Minor GC。Major GC的速度一般会比Minor GC 慢10倍以上。

2.大对象直接进入老年代

所谓的大对象是指,需要大量连续内存空间的Java对象,最典型的大对象就是那种很长的字符串以及数组。

虚拟机提供了一个-XX:PretenureSizeThreshold参数,令大于这个设置值的对象直接在老年代分配。

3.长期存活的对象将进入老年代

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,

并且能被Survivor容纳的话,将被移动到Survivor空间中,并且对象年龄设为1。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的时间(默认为15),就会晋升到老年代中。这个年龄

阈值可以通过参数-XX:MaxTenuringThreshold设置。

4.动态对象年龄判定

为了能更好地适应不同程序的内存状态,虚拟机并不是永远的要求对象的年龄必须达到了MaxTenuringThreshold才能晋升老年代,如果Survivor空间中相同年龄所有对象大小的总和大于Survivor空间的一半,年龄大于或者等于该年龄的对象就可以直接进入老年代,而无须等到MaxTenuringThreshold中要求的年龄。

5.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的连续空间是否大于新生代所有对象总空间,如果这个条件成立,那么Minor GC可以确保是安全的。如果不成立,则虚拟机会查看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的连续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,将尝试着进行一次Minor GC,尽管这次Minor GC是有风险的;如果小于,或者HandlePromotionFailure设置不允许冒险,那这时就改为进行一次Full GC。

下面解释一次“冒险”是冒了什么风险,前面提到过,新生代使用复制收集算法,但为了内存利用率,只是用其中的一个Survivor空间来作为轮换备份,因为当出现大量对象在Minor GC后仍然存活的情况,就需要老年代进行分配担保,把Survivor无法容纳的对象直接进入老年代。与生活中的贷款担保类似,老年代要进行这样的担保,前提是老年代本身还有容纳这些对象的剩余空间,一共有多少对象会活下来在实际完成内存回收之前是无法明确知道的,所以只好取之前每一次回收晋升到老年代对象容量的平均大小值作为经验值,与老年代的剩余空间进行比较,决定是否进行Full GC来让老年代腾出更多的空间。

取平均值进行比较其实仍然是一种动态概率的手段,也就是说,如果某次Minor GC存活后的对象突增,远远高于平均值的话,依然会导致担保失败,如果出现了HandlePromotionFailure失败,那就只好在失败后重新发起一次Full GC。虽然担保失败时绕的圈子是最大的,但大部分情况下都还是会将HandlePromotionFailure开关打开,避免Full GC过于频繁。

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