3 JVM对象创建与内存分配机制-优快云博客

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/m0_61253315/article/details/133233607

本文详细解释了Java对象的创建过程、对象头结构、内存分配策略（栈上和堆上，包括Eden区、老年代），以及内存回收机制（引用计数、可达性分析、引用类型、finalize和无用类判定）。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

4.4 finalize()方法最终判定对象是否存活

4.5 如何判断一个类是无用类

1 对象创建过程

2 对象头

KlassPointer指针：保存方法区（类元信息的引用）

Java Class类对象：存在堆中；给Java开发人员获取类信息的对象

2.1 对象大小查看

可以使用如下包查看：

<dependency>
    <groupId>org.openjdk.jol</groupId>
    <artifactId>jol‐core</artifactId>
    <version>0.14</version>
</dependency>

public static void main(String[] args) {
    ClassLayout layout = ClassLayout.parseInstance(new Object());
    System.out.println(layout.toPrintable());

    System.out.println();
    ClassLayout layout1 = ClassLayout.parseInstance(new int[]{});
    System.out.println(layout1.toPrintable());

    System.out.println();
    ClassLayout layout2 = ClassLayout.parseInstance(new User());
    System.out.println(layout2.toPrintable());
}

指针压缩：减少每个对象的大小

XX:+UseCompressedOops(默认开启：压缩所有指针)

XX:+UseCompressedClassPointers（仅压缩KclassPointer）

为什么要指针压缩？

1 压缩后32位（实际存64位），降低带宽（数据传递时）、减少GC压力

2 减少内存消耗

3 堆内存小于4G，不需要开启指针压缩

4 堆内存大于32G时，指针压缩会失效（建议堆内存不超过32G）

3 对象内存分配

3.1 对象在栈上分配

public User test1() {
User user = new User();
user.setId(1);
user.setName("zhuge");
//TODO 保存到数据库
return user;
}

public void test2() {
User user = new User();
user.setId(1);
user.setName("zhuge");
//TODO 保存到数据库
}

上述示例：test2() User对象可以在栈上分配；外部并无调用（无法逃出该方法）

对象逃逸分析：(-XX:+DoEscapeAnalysis)分析对象动态作用域，当一个对象在方法中被定义后，它可能被外部方法所引用，例如作为调用参数传递到其他地方中

标量替换：确定该对象不会被外部使用，且对象可以被进一步分解，JVM不会创建该对象，而是将对象拆成多个成员变量

标量与聚合量：标量不可再拆分（基本数据类型）；聚合量可以进一步被拆分

3.2 对象在堆上分配

3.2.1 对象在Eden区分配

多数情况下，对象在Eden区分配，当Eden区没有足够空间时，会触发MinorGC

Minor GC/Young GC：指发生新生代的的垃圾收集动作，Minor GC非常频繁，回收速度一般也比较快

Major GC/Full GC：一般会回收老年代，年轻代，方法区的垃圾，Major GC的速度一般会比Minor GC的慢10倍以上

Eden：From Survior：To Survior=8:1:1（比例自动变化：-XX:+UseAdaptiveSizePolicy；不变：-XX:-UseAdaptiveSizePolicy）

大量的对象都在Eden区，且99%都会被回收，剩余存活的挪到Survivor区；保证Eden区尽量大，survivor区够用即可

3.2.2 对象进入老年代的机制

大对象直接进入老年代

-XX:PretenureSizeThreshold=1000000 (单位是字节) -XX:+UseSerialGC

长期存活的对象直接进入老年代

-XX:MaxTenuringThreshold

对象在Survivor每熬过一次MinorGC，分代年龄就会+1（默认为15岁，CMS收集器默认6岁）

对象的动态年龄判断

Survivor区一批对象的总大小大于区域的50%（-XX:TargetSurvivorRatio）；大于等于这批对象年龄最大值的对象，会被挪到老年代

对象动态年龄判断机制一般是在minor gc之后触发的

老年代空间担保机制

Minor GC之前JVM都会计算下老年代剩余可用空间；若空间<年轻代所有对象大小之和（包括垃圾对象）；-XX:-HandlePromotionFailure 若开启了该参数；会判断可用空间是否大于每次Minor GC进入老年代的平均大小，若不大于，则触发Full GC；若回收完仍没空间，则触发OOM

4 对象内存回收

4.1 引用计数法

效率高，但很难解决循环引用（每当有一个地方引用它，计数器就加1；当引用失效，计数器就减1；当为0时就会被回收；相互引用时无法变为0）

4.2 可达性分析算法

GC Root根节点：线程栈本地变量、静态变量、本地方法栈变量等；从根节点向下找，最后没有被引用的对象会被GC回收

4.3 常见引用类型

强引用：普通变量的引用

public static User user = new User();

软引用：正常情况不会被回收，但是GC做完后发现释放不出空间存放新的对象，则会把这些软引用的对象回收掉（页面的缓存）

public static SoftReference<User> user = new SoftReference<User>(new User());

弱引用：GC会直接回收掉

虚引用：基本不用

4.4 finalize()方法最终判定对象是否存活

对象被回收之前，会判断是否重写finalize()，可以自救一次

4.5 如何判断一个类是无用类

1 所有对象实例被回收

2 ClassLoader被回收

3 Class对象没有别的地方引用

三个条件均要满足