02.HotSpot垃圾分代回收算法

新生代

默认情况下占内存的三分之一
新生代的特点:绝大多数对象都在新生代被创建,这里的垃圾回收非常频繁,且速度很快,每次新生代的垃圾回收之后只有少量对象可以存活
所以新生代通常使用复制算法进行垃圾回收,我们只用把少量的存活对象复制走,就可以把当前这块内存区域一下子全部清空来实现垃圾回收,由于存活的对象数量非常,所以复制成本是很的。

  • 新生代如何进行复制回收
    新生代内部分通常为三个区域,一个Eden区,两个Survivor区,他们的默认比例是8:1:1。所有对象都在Eden区中生成,在Eden区填满后将会触发一次新生代的垃圾回收,称之为Minor GC。后面我们用minor gc来表示新生代的垃圾回收。触发Minor GC时,能够存活的对象数量是非常少的,这时候我们可以用复制算法把存活的对象复制到两个Survivor区的任何一个,然后将Eden区直接清空完成这次minor gc。过了一段时间后,Eden区又满了,将再次触发minor gc,而此时先前的Survivor区中也有一部分对象将不再存活,他将被标记为垃圾,需要在这次minor gc中被清除掉,此时依旧采用复制算法将Eden区这个Survivor区的存活对象一起复制另一个Survivor区。之后将Eden区和之前的Survivor区清空,这样又完成了一次minor gc。之后的每次minor gc都和这次minor gc步骤一样,每次都需要打扫Eden区和一个Survivor区,之后的每次拷贝都会把一个Survivor区的存活对象拷到另一个Survivor区,这两个Survivor区也有一个名字,一个称之为From,一个称之为To。我们想想,经历了一次次minor gc后,一定有一些对象历久弥新一直存活,此时他还待在新生代显然不合适,那该怎么办呢,我们只需要将足够老的对象移动到老年代即可。
  • 怎么来判断对象年龄足够老呢
    新生代每发生一次minor gc,对象的年龄就加一。这个年龄其实就是他被复制次数,复制一次,年龄就加一。多次minor gc之后,对象如果依然存活且达到了新生代年龄的阈值,这时这个对象就会被送入老年代。这个阈值默认为15,也就是说对象被复制了15次后依然存活那么他就会被送入老年代。
    想象可能在某些场景下,经历minor gc后有大量对象存活,以至于Survivor区根本无法容纳这些存活对象,这时候就无法执行复制算法了,那么这些对象就会直接进入老年代,这就是新生代分配担保机制。这其实是危险的,一些对象就过早地老龄化了,后面通过jvm调休我们要来解决这个问题。

老年代

默认情况下占内存的三分之二
新生代进入老年代的两种方式

  1. 经历过数次minor gc后依旧存活,达到年龄阈值,晋升进入老年代。
  2. Survivor区空间不足了,直接过早老化进入老年代
    此外,老年代对象也不都是来自于新生代的,有一些大数组或者特别大的字符串,它们也会直接在老年代中创建,也就不存在晋升这个过程了。
    由于老年代中对象存活率比较高,空间也比较大,这里发生垃圾回收的频率是比较低的,老年代通常使用标记整理算法进行垃圾回收。(即首先将存活对象标记,然后将他们移动到一端,最后将端边界以外的区域清空,完成一次垃圾回收)老年代的垃圾回收也称之为major gc。
    那么,什么时候会发送major gc呢?
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