JVM内存分配与回收策略

0、Java技术体系中所提倡的自动内存管理最终可以归结为自动化的解决两个问题：给对象分配内存以及回收给对象分配的内存。关于回收内存之前的文章中已经介绍了虚拟机中的垃圾收集器体系以及运作原理。

0.1、对象的内存分配往大方向讲就是在堆上分配(但也可能经过JIT编译后被拆散为标量类型并间接的在栈上分配)，对象主要分配在新生代的Eden区，如果启动了本地线程分配缓冲，将按线程优先在TLAB上分配。少数情况也可能直接分配在老年代中，分配的规则并不是百分百固定的，其细节取决于当前使用的是哪一种垃圾收集器组合，还有虚拟机中与内存相关的参数的配置。

1、对象优先在Eden分配。大多数情况下，对象在新生代的Eden区分配。当Eden区没有足够的空间进行分配时，虚拟机将发起一次Minor GC。

1.1、新生代GC(Minor GC):指发生在新生代的垃圾收集动作，因为Java对象大多都具有朝生夕灭的特性，所以Minor GC非常频繁，一般回收速度也比较快。

1.2、老年代GC(Full GC):指发生在老年代的GC，出现了Major GC，经常会伴随至少一次的Minor GC。Major GC的速度一般比Minor GC慢10倍。

2、大对象直接进入老年代。所谓大对象是指需要大量连续内存空间的Java对象，最典型的大对象就是那种很长的字符串以及数组。虚拟机提供了一个-XX:PretenureSizeThreshold参数，令大于这个设置的值的对象直接在老年代分配。目的是避免在Eden区和Survivor区之间发生大量的内存复制。

3、长期存活的对象将进入老年代。
3.1、虚拟机给每个对象定义了一个对象年龄(Age)计数器。如果对象在Eden出生并经过第一次Minor GC后仍然存活，并且能被Survivor容纳的话，将被移动到Survivor空间中，并且对象年龄设为1。对象在Survivor区中没熬过一次Minor GC，年龄就增加一岁，当它的年龄增大到一定程度(默认15岁)，就将会被晋升到老年代中。对晋升老年代的年龄阈值，可通过参数-XX:MaxTenuringThreshold设置。

4、动态对象年龄判定。为了能更好的适应不同程序的内存状况，虚拟机并不是永远的要求对象年龄必须达到MaxTenuringThreshold所规定的值才能晋升老年代，如果在Survivor空间中相同年龄的所有对象大小的总和大于Survivor空间的一半，年龄大于或等于该年龄的对象就可以直接进入老年代，无须等到MaxTenuringThreshold要求的值。

5、空间分配担保。在发生Minor GC之前，虚拟机会先检查老年代最大可用的连续空间是否大于新生代所有对象总空间，如果这个条件成立，那么Minor GC可以确保是安全的。如果不成立，则虚拟机会查看HandlePromotionFailure设置值是否允许担保失败。如果允许，那么会继续检查老年代最大可用的连续空间是否大于历次晋升到老年代对象的平均大小，如果大于，则尝试进行一次Minor GC，尽管这次GC是有风险的；如果小于，或者HandlePromotionFailure设置不允许冒险，这时也要改为进行一次Full GC。

5.1、冒险是新生代使用复制算法，但为了内存利用率，只使用其中一个Survivor空间来作为轮换备份，因此当出现大量对象在Minor GC后仍然存活的情况(最极端的就是GC后全部存活)，就需要老年代进行分配担保，把Survivor无法容纳的对象直接进入老年代。前提是一共有多少对象存活下来在内存回收完之前是无法明确知道的，所以只好取之前每一次回收晋升到老年代对象容量的平均大小值作为经验值，与老年代剩余空间进行比较，决定是否进行Full GC来让老年代腾出更多的空间。

读《深入理解Java虚拟机-JVM高级特性与最佳实践》所做的笔记。