JVM(十一)：内存分配

JVM(十一)：内存分配

在前面的章节中，我们花了大量的篇幅去介绍 JVM 内的内存布局、对象在内存中的状态、垃圾回收的算法和具体实现等。今天让我们探讨一下对象是如何分配内存的。

堆内存划分

前面说过，从内存回收的角度来看，堆被分为以下几个部分：

开始创建的对象大多都会直接分配到新生代一块区域中，只有大对象和经过多次 GC 后依然存活的对象会放置在老年代中。

那么一个对象在被创建出来后，何时存在与哪个内存区域中呢，其具体的分配策略又是什么呢？下面就让我们一起来看一下几个具体的内存分配策略，了解一个对象在产生后该何去何从。

对象优先在Eden分配

首先，我们先复习一下 GC 的两种分类：

Minor GC，又叫新生代GC：发生在新生代的 GC，由于大多数 Java 对象都是朝生夕死的，因此发生这种 GC 十分的频繁，回收速度一般也会比较快。
Full/Major GC，又叫老年代GC：发生在老年代的 GC,一般会比 Minor GC 慢 10倍以上。

在大多数情况下，对象优先在 Eden 区进行分配。当 Eden 区空间不足时，将会发起一次 Minor GC。

大对象直接进入老年代

首先，我们来看一下什么是大对象，其一般是指需要大量连续内存空间的 Java 对象。最典型的就是很长的字符串和数组。对虚拟机来说大对象是很难处理的对象，因为虚拟机需要一块连续的大空间进行分配，不过更加难以处理的是朝生夕死的大对象，经常出现的大对象，导致频繁地触发 GC 来空出大量连续空间来安置它们，影响了性能。因此，这种情况也警醒开发人员在开发过程中要尽量避免这种问题。

长期存活对象进入老年代

因为 Java 的垃圾回收是采取的分代收集思想。因此新生代的对象也有一定的途径进入老年代，对应的就是存活时间，为了定位每个对象的存活时间，JVM 给每个对象定义了一个对象年龄计数器，当对象在 Survivor 区每熬过一次 Minor GC，对象的年龄就 +1，当对象的年龄满足一定的条件(默认为15)，就将其晋升到老年代。

前面这种晋升老年代的条件显得比较的死板。因此在 JVM 中还有一种灵活的方式：如果在 Survivor 空间中相同年龄的所有对象综合大于 Survivor 空间的一半,那么年龄大于等于该阀值的对象就可以直接进入老年代，而无须等到满足要求的年龄。

空间分配担保

上面说过，在新生代经过 Minor GC 存活的对象，满足一定的条件会进入老年代 , 因此就需要保证老年代有充足的空间能够分配 。这种担保方式让 JVM 在进行 Full GC 的时候，可以进行大胆的操作 (因为 Full GC 十分的耗时,影响性能， 因此在 Minor GC 前需要进行一定的判断）。

上图就是空间分配担保的流程，此种方式可以避免 Full GC 过于频繁，影响性能。

总结

在本文中，我们详细讲述了对象内存分配的一些通用策略。了解这些策略可以让我们明白 JVM 分配对象的逻辑，写出更加高效健壮的代码。

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本系列文章主要借鉴自《深入分析 JavaWeb 技术内幕》和《深入理解 Java 虚拟机-JVM 高级特性与最佳实践》。