深入理解Java虚拟机笔记之六内存分配与回收策略

对象的内存分配，对象主要分配在新生代的Eden区上，如果启动了本地线程分配缓冲，将按线程优先在TLAB上分配。少数情况下也可能会直接分配在老年代中，分配的规则并不是百分百固定的，其细节取决于当前使用的是哪一宗垃圾收集器组合，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，对象在新生代的Eden区中分配。当Eden区没有足够空间进行分配时，虚拟机将发起一次Minor GC。

新生代GC（Minor GC）：指发送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死的特性，所以Minor GC非常频繁，一般回收速度也较快。

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）。Major GC的速度一般会比Minor GC慢10倍以上。

大对象直接进入老年代

大对象指的是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。

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。

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。这样做的目的是避免在Eden区以及两个 Survivor区之间发生大量的内存复制。

PretenureSizcThreshold 参数只对Serial和ParNew两款收集器有效，Parallel Scavenge收集器不认识这个参数，Parallel Scavenge收集器一般并不需要设置。如果遇到必须使用此参数的场合，可以考虑ParNew加CMS的收集器组合。

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年龄计数器，如果对象在Eden出生并经历过第一次Minor GC后仍然存活，并且能被Survivor区容纳的话，将会被移动到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（默认15岁），就将会被晋升到老年代中。对象晋升老年代的年龄阈值，可通过参数-XX:MaxTenuringThreshold设置

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，虚拟机并不是永远地要求对象的年龄必须达到字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大老年代，无须等到MaxTenuringThreshold中要求的年龄。

空间分配担保

在发生MinorGC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，那这时也要改为进行一次Full GG。

下面解释一下“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一次MinorGC后仍然存活的情况（最极端的情况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，把Survivor无法容纳的对象直接进人老年代。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，避免Full GC过于频繁。

在JDK1.6之后，HandlePromotionFailure参数不会再影响到虚拟机的空间分配担保策略，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。