Young Gen新生代算法

SUN/Oracle 的 HotSpot JVM 又把新生代进一步划分为 3 个区域:
1. 一个相对大点的区域,称为“伊甸园区 (Eden)”;
2. 两个相对小点的区域称为“From 幸存区 (survivor)” 和“To 幸存区 (survivor)”。

按照规定,新对象会首先分配在 Eden 中 (如果新对象过大,会直接分配在老年代中)。在 GC 中,Eden 中的对象会被移动到 survivor 中,直至对象满足一定的年纪 (定义为熬过 GC 的次数),会被移动到老年代。

新生代的 GC 使用复制算法:
1. 在 GC 前 To 幸存区 (survivor) 保持清空
2. Eden 中的幸存对象被复制到 To 幸存区 (survivor)。
3. 针对 From 幸存区 (survivor) 中的幸存对象
[list]
[*]a. 会考虑对象年龄,如果年龄没达到阀值 (tenuring threshold),对象会被复制到 To 幸存区 (survivor)。
[*]b. 如果达到阀值对象被复制到老年代。
[*]c. 复制阶段完成后,Eden 和 From 幸存区中只保存死对象,可以视为清空。
[/list]
4. 如果在复制过程中 To 幸存区被填满了,剩余的对象会被复制到老年代中。
5. 最后 From 幸存区和 To 幸存区会调换下名字,在下次 GC 时,To 幸存区会成为 From 幸存区。


ref:[url]http://wiki.jikexueyuan.com/project/jvm-parameter/garbage-collection.html[/url]
### 分代垃圾回收算法的原理与实现 分代垃圾回收算法是一种基于对象生命周期特性的内存管理策略,它将堆内存划分为不同的区域(代),并针对不同代采用不同的垃圾回收算法以提高效率。以下是分代垃圾回收算法的核心原理和实现方式。 #### 1. 原理 分代垃圾回收算法基于以下两个假设: - **弱世代假设**:多数对象很快就会变得不可达。即新生的对象通常存活时间较短[^2]。 - **强世代假设**:如果一个对象存活了一段时间,那么它的存活概率会显著增加[^5]。 根据这两个假设,堆内存被划分为新生代Young Generation)和老年代(Old Generation)。新生代用于存储新创建的对象,而老年代则存放经过多次垃圾回收后仍然存活的对象。 #### 2. 新生代与老年代的划分 - **新生代Young Generation)** 新生代是垃圾回收的主要目标区域,因为部分对象在此处创建并且很快成为垃圾。新生代通常进一步划分为 Eden 区和两个 Survivor 区(S0 和 S1)。对象首先分配在 Eden 区,当 Eden 区满时触发 Minor GC,存活的对象会被复制到 Survivor 区,经历多次 GC 后仍然存活的对象会被晋升到老年代[^3]。 - **老年代(Old Generation)** 老年代存放的是长期存活的对象。由于老年代对象的存活率较高,因此通常使用标记-清除或标记-整理算法进行垃圾回收[^5]。 #### 3. 实现 分代垃圾回收算法的实现依赖于不同的垃圾回收器,常见的垃圾回收器包括 Serial、ParNew、Parallel Scavenge 等。以下是几种典型的实现方式: - **Serial 收集器** 单线程的垃圾回收器,适用于单核处理器或小型应用。它通过复制算法处理新生代,并使用标记-整理算法处理老年代。 - **ParNew 收集器** 多线程版本的 Serial 收集器,主要负责新生代的垃圾回收,通常与 CMS(Concurrent Mark-Sweep)收集器配合使用。 - **Parallel Scavenge + Parallel Old** 高效的多线程垃圾回收器组合,适用于追求高吞吐量的应用场景。Parallel Scavenge 负责新生代的垃圾回收,而 Parallel Old 负责老年代的垃圾回收。 #### 4. 示例代码 以下是一个简化的伪代码示例,展示如何实现分代垃圾回收的基本逻辑: ```python class GarbageCollector: def __init__(self): self.eden = [] self.survivor_0 = [] self.survivor_1 = [] self.old_gen = [] def allocate(self, obj): self.eden.append(obj) def minor_gc(self): surviving_objects = [obj for obj in self.eden if not self.is_garbage(obj)] for obj in surviving_objects: if obj.age > AGE_THRESHOLD: self.old_gen.append(obj) else: self.survivor_0.append(obj) self.eden.clear() def major_gc(self): surviving_old_objects = [obj for obj in self.old_gen if not self.is_garbage(obj)] self.old_gen = surviving_old_objects def is_garbage(self, obj): # 判断对象是否为垃圾 return False ``` #### 5. 总结 分代垃圾回收算法通过将堆内存划分为新生代和老年代,并针对不同代采用不同的垃圾回收算法,实现了高效的内存管理。这种算法充分利用了对象的生命周期特性,显著提高了垃圾回收的性能[^4]。
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