大话Java堆的分区Eden、From Survivor、To Survivor、老年代

曾经终败给现在 2023-06-26 13:29 68阅读 0赞

Java虚拟机运行时数据区一般分为：程序计数器、Java虚拟机栈、本地方法栈、Java堆、方法区。  
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在《Java虚拟机规范》中对Java堆是这样描述的：“所有的对象实例以及数组都应当在Java堆上分配”。如果对Java堆进行细分地话，又可以分为新生代（包含Eden空间、From Survivor空间、ToSurvivor空间）和老年代。

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2RhYnVzaUdpbg_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 1]

# 由来 #

不喜欢看历史的可以先看后面内容。之所以将Java堆又细分为新生代和老年代的原因不是因为《Java虚拟机规范》对这一块数据区域有进一步地划分。

而是Sun/Oracle JDK和Open JDK中默认使用的HotSpot虚拟机在G1垃圾收集器出现以前，所有使用的垃圾收集器全部都是基于“分代收集理论”来设计的。

也就是说把Java堆固定划分为两个区域，针对各自区域中存储数据的特点，一种垃圾收集器工作在新生代，另一种垃圾收集器工作在老年代，二者配合共同完成垃圾收集工作。所以对Java堆的进一步细分完全是为了方便进行垃圾收集。

但是到了今天，再这么说就值得商量了。用《深入理解Java虚拟机：JVM高级特性与最佳实践（第三版）》作者的原话讲就是：

> 但是到了今天，垃圾收集器技术与十年前已不可同日而语，HotSpot里面也出现了不采用分代设计的新垃圾收集器，在按照上面的提法就有很多需要商榷的地方了。

我理解的意思就是说，面试官想跟你聊新生代、老年代，你就跟他聊，反正咱也不是不懂，不聊就算了，但是感觉多半会聊啊，还是掌握的好。。。

# 三种空间的领地 #

既然把新生代又划分为Eden空间、From Survivor空间、ToSurvivor空间，那么肯定是有比例的，谁占多大的地，以免发生领地纠纷。

在HotSpot虚拟机中**默认**Eden和From Survivor、ToSurvivor的大小比例是8：1：1。所以上图为了展示清楚，画的不是很准确。

# 分配 #

我们把整个Java堆比喻成一个大房子，虚拟机比喻成房子的主人小V，来看看内存分配与垃圾回收是怎么一回事。

而且这些空间的名字太长，我们约定Eden空间——伊甸空间，From Survivor空间——from空间，To Survivor空间——to空间。

## 1.Eden空间+From Survivor空间 ##

小V今天心情非常好买了好多东西（new了很多对象），回到家后他把东西都放在了这个房间，他对房间的使用就是这么安排的，“你管我！哼！”。

即：**每次分配内存只使用伊甸和from空间**。

## 2.ToSurvivor空间 ##

有一天伊甸+from房间装满了。虽然小V住的是豪宅，但也经不住他是个土豪，买的东西太多了，房间再怎么大，总有装满的一天。但是他又想买东西了，这个时候就只能把一些对他不重要的东西丢掉（GC），好腾出空间放新东西。

小V虽然是土豪但是一点都不蠢，他收拾伊甸+from房间的方法是这样的。把一些对他还有用的东西放到to这个房间存起来，之后把伊甸+from房间的东西全部丢掉，心里想着“这都是哪一年的衣服了！咱可是时尚圈的弄潮儿”，注意这句话其实是暗示哦，暗示这个对象实例已经达到了可回收的标准（也就是可达性分析算法）。

即：**发生垃圾收集时，将伊甸和from中仍然存活的对象一次性复制到to空间上，然后直接清理掉伊甸和from空间。**

## 3.老年代 ##

### （1）床大放不下 ###

收拾房间可是一件脏累活而且不总是那么顺利，这不，小V就遇到了麻烦。他发现伊甸+from这个房间有一张他买的双人大床，他想着“这个床还是有用的哈，虽然不一定马上用得着，但女盆朋来了，折腾起来好像更方便（伏笔）”。

那就放到to空间嘛，但是好像放不下，毕竟两者之间比例是9：1，放不下也正常。

那怎么办呢？房间虽小，豪宅可不小，那就放到别的房间，搬到老年代房间去。（当然为了防止这个床大到连老年代都放不下，会在虚拟机会在对新生代GC之前进行判断的，这里不详说，详情可参考）

刚才的伏笔决对是正经的，暗示这个对象实例还有用哈，并没有达到回收标准。

即：**当to空间不足以容纳一次GC之后存活的对象时，就需要依赖老年代进行分配担保。**

### （2）大象放哪里？ ###

这一次小V买了一头大象，这真是实名副其实的大对象。这头大象对小V来说决对是一个让他头疼的事，主要有下面两个理由。

一、即便伊甸+from房间还有很多空间，但是这头大象一来，他很大可能就要开始收拾房间了；二、后期还有可能要把这头大象搬到to房间或老年代去，简直欲哭无泪啊！！！

那么干脆直接放到老年代啊。

即：**HotSpot虚拟机提供了-XX:PretenureSizeThreshold参数，指定大于该设置值的对象直接在老年代分配，这样做的目的就是避免在伊甸区及from、to区之间来回复制，产生大量的内存复制操作。**

### （3）经典款 ###

前面已经讲过发生垃圾收集时，将伊甸和from中仍然存活的对象一次性复制到to空间上，然后直接清理掉伊甸和from空间。

在这之后小V又收拾了几次房间，每次都能在to房间看见同一件衣服，小V心想着“都过去这么久了，这件衣服还是那么好看，不愧是经典款，那么我就把你放到老年代房间里去吧。”

即：**对象通常在Eden区里诞生，如果经历第一次GC后仍然存活，并且能被to空间容纳的话（容纳不了就是“床大放不下”的情况了），该对象会被移动到to空间中，并且将其对象年龄设为1岁。**

**对象在to区每熬过一次GC，年龄就增加一岁，当它的年龄增加到一定程度（默认15），就会晋升到老年代中。**

### （4）小V就是这么决定的 ###

在往to房间堆放好东西之后，小V发现这一次搬进来的东西就占了整个房间一半的地方，小V决定把这些东西移到老年代房间去。

即：**如果在to空间中相同年龄所有对象大小的总和大于to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-XX:MaxTenuringThreshold中要求的年龄。**

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