JVM 对象的内存分配策略

本文阐述了JVM中对象的内存分配策略,包括对象优先在Eden区分配、大对象直接进入老年代、以及长期存活对象进入老年代的机制。深入探讨了对象年龄计数器的作用和Survivor区的特殊分配条件。

一、概述

         jvm提倡的是自动内存管理,也就是解决两个问题,给对象分配内存和回收分配的内存,本文主要简单介绍给对象分配内存的策略。

二、对象优先在Eden区分配

         大多数情况对象在新生代Eden区中分配,如果Eden区中中内存不足分配时,jvm会触发一次Minor GC(新生代的垃圾回收),如果Minor GC后还是没用足够的内存分配,则会在Survivor区分配内存,如果Survivor区内存也不足,则会把Survivor区的对象,通过担保机制提前转移到老年代去。

三、大对象直接进入老年代

         这里的大对象指的是需要连续内存空间的对象,别如说很长的字符串以及数组,给大对象分配内存可能会导致会提前触发垃圾收集机制,来获取足够的连续空间,会导致Eden区和Survivor区大量的内存复制,jvm提供了-XX:PretenureSizeThreshould参数,大于这个参数的对象直接分配到老年代。这个参数只有能Serial和ParNew 两个收集器能识别。

四、长期存活的对象将进入老年代

       JVM给每个对象分配了年龄计数器,计数的规则如下:

       1、如果对象在Eden区经过第一次Minor GC并被移动到Survivor区则年龄设为1。

       2、对象在Survivor区每经过一次Minor GC则年龄加一。

       3、当年龄增加到一定程度,默认是15,则会被移动到老年代。

        为了能更好的适应不同程序的内存情况,jvm并不是所有对象都要等到年龄到达一定程度后再移动到老年代,如果Survivor区相同年龄所有对象的大小总和大于了Survivor区大小的一半,则会把年龄等于和大于该年龄的对象直接移动到老年代。

### JVM 内存分配策略详解 #### 方法区内存管理 JVM 的内存结构模型由多个区域构成,其中方法区(在 JDK 8 中被称为元空间)主要用于存储类的信息、常量池以及静态变量等内容。值得注意的是,按照 Java 虚拟机规范的规定,并不强制要求对这部分执行垃圾回收操作[^1]。 #### 堆内存在对象创建中的角色 当新对象实例化时,其实际数据会被放置于堆中。对于大多数应用程序而言,由于大部分的对象都具有较短生命周期,在年轻代里完成整个生命过程;只有少数长期存活的对象才会晋升至老年代。因此,垃圾收集的主要工作集中在堆上进行。 #### 对象优先分配到Eden区 每当有新的对象要被创建出来的时候,默认情况下会尝试将其放入新生代里的 Eden 区域。这是因为通常来说刚产生的对象往往很快就会变得不可达从而可以迅速释放掉所占用的空间资源。 #### 大对象直接进入老年代 然而并非所有的对象都会遵循上述原则——那些体积较大的对象可能会越过常规路径而直接进入到年老代之中。这样的设计主要是为了避免频繁触发 Minor GC 导致性能下降的问题。具体判断标准取决于 JVM 参数设置和运行环境等因素影响。 #### 长期存活的对象也会移入老年代 除了大对象之外,一些经过多次MinorGC仍然存活下来的对象同样会被转移到老年区保存起来等待最终处理。这种做法有助于减少 Young Generation 发生 Full GC 的频率并提高整体效率。 #### 空间分配担保机制 为了防止 Survivor Space 不足以容纳所有存活下来的小型对象的情况发生,还引入了一种叫做 "Handle Promotion Guarantee" 或者说是 “提升保证”的概念。即允许将部分满足条件的新生成个体提前迁移到 Old Gen 来缓解压力。 #### 并发安全性的实现方式 针对多线程环境下可能出现的竞争状况,有两种不同的解决方案可供选择:一种是指针碰撞法适用于连续紧凑排列的情形下;另一种则是利用空闲列表来追踪可用片段位置的方法适合碎片化的场景。这两种技术能够有效保障不同步调下的线程之间不会相互干扰造成错误的结果或异常终止等问题的发生[^2]。 ```java // 创建一个简单的Java对象, 默认会在Eden区分配内存 Object obj = new Object(); ```
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