JVM内存分配规则

本文详细介绍了JVM内存的分配规则,包括新生代与老年代的比例、Eden与Survivor区域的配置,以及JVM堆内存的动态调整策略。同时,解释了非堆内存的 PermGen 和 Java虚拟机栈的分配,并阐述了对象从新生代晋升到老年代的条件,如年龄、大对象和长期存活等因素。此外,还提到了JVM内存初始和最大值的设置方法。

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JVM内存分配规则

堆内存分配:

JDK8 默认的,新生代(Young)与老年代的比例值为 1:2(该值可以通过参数 -XX:NewRatio来指定)。

新生代分为 Eden和两个Survior区域,分别被命名为from和to,以示区分。

默认的,Eden:from:to = 8:1:1(可以通过参数-XX:SurvivorRatio来设定)。

JVM初始分配的内存由-Xms指定,默认是物理内存的1/64;

JVM最大分配的内存由-Xmx指 定,默认是物理内存的1/4。默认空余堆内存小于40%时,JVM就会增大堆直到-Xmx的最大限制;空余堆内存大于70%时,JVM会减少堆直到 -Xms的最小限制。因此服务器一般设置-Xms、-Xmx相等以避免在每次GC 后调整堆的大小。

非堆内存分配:

-XX:PermSize 256MB

-XX:MaxPermSize 256MB

JVM使用-XX:PermSize来设置非堆内存初始值,默认是物理内存的 1/64

由-XX:MaxPermSize设置最大非堆内存的大小,默认是物理内存的1/4

非堆内存分为

Perm Gen 永久代

JVM Stack Java 虚拟机栈

Local Method Stack 本地方法栈

举个例子

初始设置-Xms=512MB后 JVM内存分布如下所示:

Young 年轻代默认大小大概为 170MB

Tenured 老年代默认大小大概为 340MB

新生代中 Eden的默认大小为 136MB

Survivor区的默认大小为 34MB

To 和 From区的默认大小为 17MB

当Eden区的对象经过15次的MInor GC后晋升到老年代

对象提升(Promotion)规则

1. 对象优先分配在 Eden 区

2. 大对象直接进入老年区

3. 长期存活的对象进入老年代

4. 动态判断对象年龄

### JVM 内存分配策略详解 #### 方法区内存管理 JVM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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