搞定Java垃圾回收(四)

Java堆(Java Heap)是JVM所管理的内存中最大的一块，堆又是垃圾收集器管理的主要区域，这里我们主要分析一下Java堆的结构。

Java堆主要分为2个区域，年轻代与老年代，其中年轻代又分Eden区和Survivor区，其中Survivor区域又分为From和to两个区。
可能这时候大家会有疑问，为什么需要Survivor区，为什么Survivor还要分为2个区？请继续往下看！

1、Eden区

IBM公司的专业研究表明，有将近98%的对象是朝生夕死，所以针对这一现状，大多数情况下，对象会在新生代Eden区中进行分配。当Eden区没有足够空间进行分配时，虚拟机会发起一次Minor GC，Minor GC相比Major GC更为频繁，回收速度也更快。通过Minor GC之后，Eden区会被清空，Eden区中绝大部分对象会被回收，而那些无需回收的存活对象，将会进到Survivor的From区(若From区不够，则直接进入Old区)。

2、Survivor区

Survivor区相当于Eden区和Old区一个缓冲，类似于我们交通中的黄灯。
Survivor又分为2个区：
1) From区
2) To区

每次执行Minor GC，会将Eden区和From存活的对象放到Survivor的To区(如果To区不够，则直接进入Old区)。

1) 为啥需要？

       不就是新生代到老年代么，直接Eden到Old不好了吗，为啥要这么复杂？
想想如果没有Survivor区，Eden区每进行一次Minor GC，存活的对象就会被送到老年代，老年代很快就很被填满。而有很多对象虽然不止一次Minor GC没有消灭，但其实也并不会蹦跶多久，或许第二次、第三次就需要被清除。这时候移入老年区，很明显不是一个明智的决定。所以，Survivor的存在意义就是减少被送到老年代的对象，进而减少Major GC的发生。Survivor的预筛选保证，只有经历了16次Minor GC还能再新生代中存活的对象，才会被送到老年代。

2) 为啥需要俩？

           设置两个 Survivor 区最大的好处就是解决内存碎片化。我们先假设一下，Survivor 如果只有一个区域会怎样？Minor GC执行后，Eden区被清空了，存活的对象放到了Survivor区，而之前Survivor区中的对象，可能也有一些需要被清除的。问题来了，这时候我们怎么清除它们？在这种场景下，我们只能标记清除，而我们知道标记清除最大的问题就是内存碎片化，在新生代这种经常会消亡的区域，采用标记清除必然会让内存产生严重的碎片化。因为Survivor有2个区域，所以每次Minor GC，会将之前Eden区和From区中的存活对象复制到To区域。第二次 Minor GC 时，From 与 To 职责兑换，这时候会将 Eden 区和 To 区中的存活对象再复制到 From 区域，以此反复。
            这种机制最大的好处就是，整个过程中，永远有一个 Survivor space 是空的，另一个非空的 Survivor space 是无碎片的
那么，Survivor 为什么不分更多块呢？比方说分成三个、四个、五个?显然，如果 Survivor 区再细分下去，每一块的空间就会比较小，容易导致 Survivor 区满，两块 Survivor 区可能是经过权衡之后的最佳方案。

3、Old 区

         老年代占据着 2/3 的堆内存空间，只有在 Major GC 的时候才会进行清理，每次 GC 都会触发“Stop-The-World”。
内存越大，STW 的时间也越长，所以内存也不仅仅是越大就越好。由于复制算法在对象存活率较高的老年代会进行很多次的复制操作，效率很低，所以老年代这里采用的是标记-整理算法。
除了上述所说，在内存担保机制下，无法安置的对象会直接进到老年代，以下几种情况也会进入老年代。
1)  大对象
         大对象指需要大量连续内存空间的对象，这部分对象不管是不是“朝生夕死”，都会直接进到老年代。这样做主要是为了避免在 Eden 区及 2 个 Survivor 区之间发生大量的内存复制。当你的系统有非常多“朝生夕死”的大对象时，得注意了。
2) 长期存活对象
         虚拟机给每个对象定义了一个对象年龄（Age）计数器。正常情况下对象会不断的在 Survivor 的 From 区与 To 区之间移动，对象在 Survivor 区中每经历一次 Minor GC，年龄就增加1岁。当年龄增加到 15 岁时，这时候就会被转移到老年代。当然，这里的 15，JVM 也支持进行特殊设置
3) 动态对象年龄
        虚拟机并不重视要求对象年龄必须到 15 岁，才会放入老年区，如果 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，年龄大于等于该年龄的对象就可以直接进去老年区，无需等你“成年”。这其实有点类似于负载均衡，轮询是负载均衡的一种，保证每台机器都分得同样的请求。看似很均衡，但每台机的硬件不同，健康状况不同，我们还可以基于每台机接受的请求数，或每台机的响应时间等，来调整我们的负载均衡算法

 

参考出处：阿里巴巴中间件微信公众号

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