图解Java对象在Heap内存中的分配过程

为新对象分配内存是一个非常严谨和复杂的任务。JVM的设计者们不仅需要考虑内存如何分配、在哪里分配等问题，并且由于内存分配空间算法与内存回收算法密切相关，所以还需要考虑GC执行完内存回收是否会在内存空间中产生内存碎片。 

Java对象的分配和回收过程：

• 创建的对象首先被放在Eden区。(此区有大小限制)
• Eden区空间填满时，程序又需要创建对象，JVM的垃圾收集器将会对Eden区进行YoungGC(Minor GC)，将Eden区中的不再被其它对象所引用的对象进行销毁。后边再加载进来的新对象依然首选放到Eden区。
• 然后将Eden区中剩余对象移动到Survivor0区
• 如果再次触发YoungGC，此时上次幸存下来的对象将被S0区，如果没有回收，就会放到S1区。

• 如果再次经历垃圾回收，此时会重新放回S0区，接着再去S1区。

• 何时将对象转移到老年代区？可以设置对象的存活周期阈值。默认是15次。

        -XX:MaxTenuringThreshold = 进行设置

• 在老年代区，当老年代区内存不足时，触发OldGC(Major GC)，进行老年代区的内存清理。
• 如果老年代区执行了MajorGC后，发现依然无法进行对象的保存，就会OOM异常

        java.lang.OutOfMemoryErro: Java heap space

小结：

1-针对幸存者S0(From/To)、S1(From/To)区，复制之后有交换，谁空谁是To区

2-关于垃圾回收：对象回收一般频繁会在新生代区收集，很少在老年代区收集，几乎不在永久代/元空间收集。

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对象在Heap内存中的分配和回收流程图

前边关于对象在内存中分配过程，可以用下边流程图表示，过程已经很详细了，不再赘述。

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内存分配策略(对象晋升Promotion规则)

如果对象的Eden区出生，并经过一次Minor GC后依然存活，并且能够被Survivor区容纳的话，将被移动到Survivor区，并且对象的存活年龄设为1。

对象在Survivor区中每熬过一次MinorGC，存活年龄值就增加1，当它的年龄增加到一定的程度(默认为15岁，每个GC各不相同)，就会晋升到老年代中。

对象晋升的阈值可以通过选项 -XX:MaxTenuringThreshold来设置。

针对不同年龄段的对象分配原则如下：

• 新生对象有限被分配到Eden区
• 大对象直接进入到老年代

        避免程序中出现较多的大对象。

• 长期存活的对象分配到老年代
• 动态年龄判断

如果survivor区间中相同年龄的所有对象的大小总和大于survivor区间的一半，年龄大于或等于该年龄的对象可以直接进入到老年代区，无需等到MasTenuringThreshold中设置的晋升年龄阈值。

举个栗子：

如对象年龄5的占30%，年龄6的占36%，年龄7的占34%，加入某个年龄段（如例子中的年龄6）后，总占用超过Survivor空间*TargetSurvivorRatio的时候，从该年龄段开始及大于的年龄对象就要进入老年代（即例子中的年龄6对象，就是年龄6和年龄7晋升到老年代），这时候无需等到MaxTenuringThreshold中要求的15。

• 空间分配担保原则

空间分配担保目的：在年轻代进行Minor GC前，老年代本身应该还有容纳新生代所有对象的剩余空间。如果不够，则进行Full GC。

配置参数：-XX:HandlePromotionFailure   是否设置空间分配担保

大对象直接进入老年代栗子：

/**
 * 测试大对象直接进入老年代
 *    
 * -Xmx40m -Xms40m -XX:NewRatio=2 -XX:SurvivorRatio=8 -XX:+PrintGCDetails
 */
public class YoungOldAreaDemo {
	public static void main(String[] args) {
		// 创建一个20m大小的对象
		byte[] data = new byte[1024 * 1024 * 20];
	}
}

运行前先做一下VM参数配置配置：

 控制台输出结果：

 因为设置总的堆内存大小只有40m，新生代空间12m，老年代空间27m，新建的20m大对象将直接晋升到老年代区间。