为新对象分配内存是一件非常 严谨和复杂的任务,JVM的设计者们不仅需要考虑内存如何分配、在哪里分配等问题,并且由于内存分配算法与内存回收算法密切相关,所以还需要考虑GC执行完内存回收后是否会在内存空间中产生内存碎片。
Minor GC(YGC):
- new的对象先放伊甸园区。此区有大小限制。
- 当伊甸园的空间填满时,程序又需要创建对象,JVM的垃圾回收器将对伊甸园区进行垃圾回收(Minor GC),将伊甸园区中的不再被其他对象所引用的对象进行销毁。再加载新的对象放到伊甸园区
- 然后将伊甸园中的上次未被回收的对象移动到幸存者0区。
- 如果再次触发垃圾回收,此时幸存者0区的以及Eden中的未被回收的,就会被放到幸存者1区。
- 如果再次经历垃圾回收,此时幸存者1区中未被回收的以及Eden区未被回收的会重新放回幸存者0区,接着再去幸存者1区。如此反复。
- 对象经历15次GC后未被回收的,会放进养老区。默认是15次。
可以设置参数: -XX: MaxTenuringThreshold=进行修改。 - 在养老区,相对悠闲。当养老区内存不足时,再次触发GC: Major GC(FGC),进行养老区的内存清理。
- 若养老区执行了Major GC之 后发现依然无法进行对象的保存,就会产生00M异常
注意:幸存者区满了不会触发Minor GC
- 针对幸存者s0,s1区的总结:复制之后有交换,谁空谁是to区。
- 关于垃圾回收:频繁在新生区收集,很少在养老区收集,几乎不在永久区/
元空间收集。
GC回收流程图:
JVM在进行GC时,并非每次都对新生代、老年代和方法区一起回收的,大部分时候回收的都是指新生代。
针对HotSpotVM的实现,它里面的GC按照回收区域又分为两大种类型:一种是部分收集(Partial GC),一种是整堆收集(Full GC)
- 部分收集:不是完整进行整个Java堆的垃圾收集。其中又分为:
➢新生代收集(Minor GC / Young GC) :只进行新生代的垃圾收集
➢老年代收集(Major GC / old GC) :只进行老年代的垃圾收集。
(1)目前,只有CMS GC会有单独收集老年代的行为。
(2)注意,很多时候Major GC会和Full GC混淆使用,需要具体分辨是老年代回收还是整堆回收。
➢混合收集(MixedGC):收集整个新生代以及部分老年代的垃圾。
(1)目前,只有G1 GC会有这种行为 - 整堆收集(Full GC):收集整个java堆和方法区的垃圾。
注:进行GC会导致用户线程暂停,因此应避免过多的GC。
年轻代GC(Minor GC) 触发机制:- 当年轻代空间不足时,就会触发Minor GC,这里的年轻代满指的是Eden区满,Survivor满不会引发GC。(每次 Minor GC会清理年轻代的内存)。
- 因为Java对象大多都具备朝生夕灭的特性,所以MinorGC非常频繁,一般回收速度也比较快。这一定义既清晰又易于理解。
- Minor GC会引发STW(stop the work),暂停其它用户的线程,等垃圾回收结束,用户线
程才恢复运行。
- 指发生在老年代的GC,对象从老年代消失时,我们说“Major GC"或“Full GC”发生了。
- 出现了Major GC, 经常会伴随至少一次的Minor GC (但非绝对的,在Parallel
Scavenge收集器的收集策略里就有直接进行Major GC的策略选择过程)。也就是在老年代空间不足时,会先尝试触发Minor GC。如果之后空间还不足,则触发Major GC - Major GC的速度一般会比Minor GC慢10倍以上,STW的时间更长。如果Major GC后,内存还不足,就报OOM了。
触发Full GC执行的情况有如下五种:|
(1)调用System. gc()时,系统建议执行Full GC,但是不必须执行
(2)老年代空间不足
(3)方法区空间不足
(4)通过Minor GC后进入老年代的对象平均大小大于老年代的可用内存
(5)由Eden区、survivor space0 (From Space)区向survivor space1 (To Space)区复制时,对象大小大于To Space可用内存,则把该对象转存到老年代,且老年代的可用内存小于该对象大小
说明: full gc是开发或调优中尽量要避免的。这样暂停时间会短一些。
分代思想:优化GC性能
内存分配策略:针对不同年龄段的对象分配原则如下所示:
- 优先分配到Eden
- 大对象直接分配到老年代
➢尽量避免程序中出现过多的大对象 - 长期存活的对象分配到老年代
- 动态对象年龄判断
➢如果Survivor 区中相同年龄的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可以直接进入老年代,无须等到MaxTenuringThreshold中要求的年龄。 - 空间分配担保
➢-XX: HandlePromotionFailure
TLAB:Thread Local Allocation Buffer。堆为每一个线程分配的一个缓冲区。
为什么有TLAB?
- 堆区是线程共享区域,任何线程都可以访问到堆中的共享数据。
- 由于对象实例的创建在JVM中非常频繁,因此在并发环境下从堆区中划分内存空间是线程不安全的。
- 为避免多个线程操作同一地址,需要 使用加锁等机制,进而影响分配速度。
什么是TLAB?
- 从内存模型而不是垃圾收集的角度,对Eden区域继续进行划分,JVM为每个线程分配了一个私有缓存区域,它包含在Eden空间内。
- 多线程同时分配内存时,使用TLAB可以避免一系列的非线程安全问题,同时还能够提升内存分配的吞吐量,因此我们可以将这种内存分配方式称之为快速分配策略。
TLAB的再说明:
- 尽管不是所有的对象实例都能够在TLAB中成功分配内存,但JVM确实是将TLAB作为内存分配的首选。
- 在程序中,开发人员可以通过选项“-XX:UseTLAB”设置是否开启TLAB空间(默认是开启的)。
默认情况下,TLAB空间的内存非常小,仅占有整个Eden空间的1%,我们可以通过选项“-XX :TLABWasteTargetPercent”设置TLAB空间所占用Eden空间的百分比大小。 - 一旦对象在TLAB空间分配内存失败时,JVM就会尝试着通过使用加锁机制确保数据操作的原子性,从而直接在Eden空间中分配内存。



