jvm内存分配

jvm内存分配简介

对象的内存分配,往大方向上讲,就是在堆上分配(但也可能经过JIT编译后被拆散为标量类型并间接地在栈上分配),对象主要分配在新生代地Eden区上,如果启动了本地线程分配缓冲,将按线程优先优先在TLAB上分配。少数情况也可能会直接分配在老年代中,分配的规则并不是百分之百固定的,其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的设置。

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。

Minor GC 与 Full 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,经常会伴随至少一次的Minor GC (但非绝对的,在ParallelScavenge收集器的收集策略里就有直接进行Major GC的策略选择过程)。MajorGC的速度一般会比Minor GC 慢10倍以上。

大对象直接进入老年代

所谓大对象就是指,需要大量连续内存空间的Java对象,最典型的大对象就是那种很长的字符串及数组(笔者例子中的byte[]数组就是典型的大对象)。大对象对虚拟机的内存分配来说就是一个坏消息。(最坏的是”朝生夕灭”的”短命大对象”),经常出现大对象容易导致内存还有不少空间时就提前触发垃圾收集以获取足够的连续空间来”安置”它们。

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,并将对象年龄设为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(默认为15岁)时,就会被晋升到老年代中。

动态对象年龄判定

为了能更好地适应不同程序的内存状况,虚拟机并不总是要求对象的年龄必须达到MaxTenuringThreshold才能晋升老年代,如果在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时,虚拟机会检测之前每次晋升到老年代的平均大小是否大于老年代的剩余空间大小,如果大于,则改为直接进行一次Full GC。如果小于,则查看HandlePromotionFailure设置是否允许担保失败;如果允许,那只会进行Minor GC;如果不允许,则也要改为进行一次Full GC。

新生代使用复制收集算法,但为了内存利用率,只使用其中一个Survivor空间来作为轮换备份,因此当出现大量对象在Minor GC后仍然存活的情况时(最极端的就是内存回收后新生代中所有对象都存活),就需要老年代进行分配担保,让Survivor无法容纳的对象直接进入老年代。

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(Handle Promotion Failure)。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。