分代回收算法

对象分类

这种算法并不是一种新的算法,而是根据对象的存活周期的不同而将内存分为几块,分别是新生代、老年代和永久代。

新生代:朝生夕灭的对象(例如方法的局部变量等);

老年代:存活的比较久但还是要死的对象(例如缓存对象、单例对象等);

永久代:对象生成后几乎不灭的对象(例如加载过的类信息);

内存区域

    新生代和老年代都在Java堆,永久代在方法区。

Java对象的回收

新生代:采用复制算法,新生对象一般存活率较低,因此可以不使用50%的内存空间作为空闲,一般的使用两块10%的内存。

    作为空闲和活动区间,而另外80%的内存则是用来给新建对象分配内存的。一旦发生GC,将10%的活动区间与另外80%中存活的对象转移到10%的空闲空间,接下来,将之前90%的内存全部释放。以此类推,如图所示:

堆大小=新生代+老年代,新生代和老年代的比例为1:2,新生代细分为一块交大的Eden空间和两块较小的Survivor空间,分别被命名为from和to。

老年代:老年代中使用标记-清除或者标记-整理算法进行垃圾回收,回收次数相对较少,每次回收时间比较长。

方法区对象回收

    永久代指的是虚拟机内存中的方法区,永久代垃圾回收 比较少,效率也比较低,但也必须进行垃圾回收,否则永久代内存不够用时仍然会抛出OutOfMemoryError异常。永久代也使用标记-清除或标记-整理算法进行垃圾回收。

1.通俗的理解java对象生命周期

  我是一个普通的java对象,我出生在Eden区,在Eden区我还看到和我长的很像的小兄弟,我们在Eden区中玩了挺长时间。有一天Eden区中的人实在是太多了,我就被迫去了Survivor区的“From”区,自从去了Survivor区,我就开始漂了,有时候在Survivor的“From”区,有时候在Survivor的“To”区,居无定所。直到我18岁的时候,爸爸说我成人了,该去社会上闯闯了。于是我就去了年老代那边,年老代里,人很多,并且年龄都挺大的,我在这里也认识了很多人。在年老代里,我生活了20年(每次GC加一岁),然后被回收。

 2.分代回收机制专业术语

 

 

3为什么会有年轻代

  我们先来屡屡,为什么需要把堆分代?不分代不能完成他所做的事情么?其实不分代完全可以,分代的唯一理由就是优化GC性能。你先想想,如果没有分代,那我们所有的对象都在一块,GC的时候我们要找到哪些对象没用,这样就会对堆的所有区域进行扫描。而我们的很多对象都是朝生夕死的,如果分代的话,我们把新创建的对象放到某一地方,当GC的时候先把这块存“朝生夕死”对象的区域进行回收,这样就会腾出很大的空间出来。

4.年轻代中的GC

HotSpot JVM把年轻代分为了三部分:1个Eden区和2个Survivor区(分别叫from和to)。默认比例为8:1,为啥默认会是这个比例,接下来我们会聊到。一般情况下,新创建的对象都会被分配到Eden区(一些大对象特殊处理),这些对象经过第一次Minor GC后,如果仍然存活,将会被移到Survivor区。对象在Survivor区中每熬过一次Minor GC,年龄就会增加1岁,当它的年龄增加到一定程度时,就会被移动到年老代中。

  因为年轻代中的对象基本都是朝生夕死的(80%以上),所以在年轻代的垃圾回收算法使用的是复制算法,复制算法的基本思想就是将内存分为两块,每次只用其中一块,当这一块内存用完,就将还活着的对象复制到另外一块上面。复制算法不会产生内存碎片。

  在GC开始的时候,对象只会存在于Eden区和名为“From”的Survivor区,Survivor区“To”是空的。紧接着进行GC,Eden区中所有存活的对象都会被复制到“To”,而在“From”区中,仍存活的对象会根据他们的年龄值来决定去向。年龄达到一定值(年龄阈值,可以通过-XX:MaxTenuringThreshold来设置)的对象会被移动到年老代中,没有达到阈值的对象会被复制到“To”区域。经过这次GC后,Eden区和From区已经被清空。这个时候,“From”和“To”会交换他们的角色,也就是新的“To”就是上次GC前的“From”,新的“From”就是上次GC前的“To”。不管怎样,都会保证名为To的Survivor区域是空的。Minor GC会一直重复这样的过程,直到“To”区被填满,“To”区被填满之后,会将所有对象移动到年老代中。

 5.有关年轻代的JVM参数

1)-XX:NewSize和-XX:MaxNewSize

用于设置年轻代的大小,建议设为整个堆大小的1/3或者1/4,两个值设为一样大。

2)-XX:SurvivorRatio

用于设置Eden和其中一个Survivor的比值,这个值也比较重要。

3)-XX:+PrintTenuringDistribution

这个参数用于显示每次Minor GC时Survivor区中各个年龄段的对象的大小。

4).-XX:InitialTenuringThreshol和-XX:MaxTenuringThreshold

用于设置晋升到老年代的对象年龄的最小值和最大值,每个对象在坚持过一次Minor GC之后,年龄就加1。