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# java 自动内存管理：

① 给对象分配内存；

② 回收分配给对象的内存；

# 内存分配

① 在堆上分配（也可能经过 JIT 编译后被拆散为标量类型并间接地在栈上分配）；

② 对象主要分配在新生代的 Eden 区上；

③ 若启动了本地线程分配缓冲，将按线程优先在 TLAB 上分配；

④ 少数情况下也可能会直接分配在老年代中；

⑤ 分配细节取决于哪一种垃圾收集器组合以及虚拟机中内存相关配置参数；

# 对象优先在 Eden 上分配

① 大多数情况下，对象在新生代 Eden 空间分配；

② Eden 空间不足，虚拟机发起一次 Minor GC；

③ Minor GC：指发生在新生代的垃圾收集动作，因为大部分 java 对象都具备朝生夕灭的特性，所以执行非常频繁，一般回收速度也快；

④ Major GC/Full GC：老年代 GC，经常会伴随至少一次的 Minor GC（非绝对，如 Parallel Scavenge 收集器），速度一般比 Minor 慢 10 倍以上；

⑤ 作者测试程序如下：

package com.demo.test;
 
 
public class testAllocation {
 
 
    private static final int _1MB = 1024*1024;
 
 
    /**
     * VM 参数：限制 java 堆大小为 20M，其中 10M 分配给新生代，剩下 10M 给老年代，
     * -verbose:gc     -Xms20M     -Xmx20M     -Xmn10M
     * -XX:+PrintGCDetails  -XX:SurvivorRatio=8 （新生代中 Eden 区：Survivor 区 = 8：1）
     */
 
 
    public static void test(){
        byte[] allocation1,allocation2,allocation3,allocation4;
        allocation1 = new byte[2*_1MB];
        allocation2 = new byte[2*_1MB];
        allocation3 = new byte[2*_1MB];
 
 
        // 此时 1，2，3 对象都存活，但不足以分配 4，出现一次 Minor GC，
        //GC 时发现 3 个 2M 的无法放入 Survivor 空间（它只有 1M 大小），所以通过分配担保机制提前转移到老年代
        // 结果是 Eden 占用 4M - 被 allocation4 占用，Survivor 空闲，老年代占用 6M（被 1，2，3 占用）
        allocation4 = new byte[4*_1MB];
    }
}

# 大对象直接进入老年代

① 分配对象：需要大量连续内存空间的 java 对象，如长字符串以及数组（byte [] 等）；

② 避免 “短命大对象”；

③ 虚拟机参数：如 -XX:PretenureSizeThreshold=3145728 ，意思是超过 3M 的对象都在老年代直接进行分配；

④ 作者测试程序如下：

package com.demo.test;
 
 
public class TestPretenureSizeThreshold {
    
    private static final int _1MB = 1024*1024;
 
 
    /**
     * VM 参数：限制 java 堆大小为 20M，其中 10M 分配给新生代，剩下 10M 给老年代，
     * -verbose:gc     -Xms20M     -Xmx20M     -Xmn10M
     * -XX:+PrintGCDetails  -XX:SurvivorRatio=8 （新生代中 Eden 区：Survivor 区 = 8：1）
     * -XX:PretenureSizeThreshold=3145728
     */
    
    public static void testPretenureSizeThreshold(){
        byte[] allocation;
        allocation = new byte[4*_1MB];  // 直接分配在老年代
    }   
}

# 长期存活的对象将进入老年代

① 对象年龄计数器：自对象在 Eden 出生，经过第一次 Minor GC 后仍存活，且能被 Survivor 容纳，将被移动到 Survivor 空间，对象年龄为 1 岁。以后每在 Survivor 熬过一次 Minor GC，年龄就长大 1 岁，默认长到 15 岁后，晋升到老年代。

② 晋升年龄阈值设置： -XX:MaxTenuringThreshold=15 参数，默认 15 岁；

③ 作者测试程序如下：

package com.demo.test;
 
 
public class TestTenuringThreshold {
 
 
    private static final int _1MB = 1024*1024;
 
 
    /**
     * VM 参数：限制 java 堆大小为 20M，其中 10M 分配给新生代，剩下 10M 给老年代，
     * -verbose:gc     -Xms20M     -Xmx20M     -Xmn10M
     * -XX:+PrintGCDetails  -XX:SurvivorRatio=8 （新生代中 Eden 区：Survivor 区 = 8：1）
     * -XX:MaxTenuringThreshold=1 (先用 1 测试，在换其他数值测试)
     * -XX:+PrintTenuringDistribution
     */
    
    public static void testTenuringThreshold(){
        byte[] allocation1,allocation2,allocation3;
        allocation1 = new byte[_1MB/4];
        
        // 什么时候进入老年代取决于 XX:MaxTenuringThreshold 设置
        allocation2 = new byte[4*_1MB];
        allocation3 = new byte[4*_1MB];
        allocation3 = null;
        allocation3 = new byte[4*_1MB];
    }
}

# 动态对象年龄判断

① 定义：不是必须达到 MaxTenuringThreshold 才能晋升老年代，若 Survivor 中相同年龄多有对象大小的总和大于 Survivor 空间一半，年龄大于或等于该年龄的对象就可以直接进入老年代

② 作者测试程序如下：

package com.demo.test;
 
 
public class TestTenuringThreshold2 {
 
 
    private static final int _1MB = 1024*1024;
 
 
    /**
     * VM 参数：限制 java 堆大小为 20M，其中 10M 分配给新生代，剩下 10M 给老年代，
     * -verbose:gc     -Xms20M     -Xmx20M     -Xmn10M
     * -XX:+PrintGCDetails  -XX:SurvivorRatio=8 （新生代中 Eden 区：Survivor 区 = 8：1）
     * -XX:MaxTenuringThreshold=15 
     * -XX:+PrintTenuringDistribution
     */
    
    public static void testTenuringThreshold2(){
        byte[] allocation1,allocation2,allocation3,allocation4;
        allocation1 = new byte[_1MB/4];
        allocation2 = new byte[_1MB/4];     // 此时 allocation1 和 allocation2 大于等于 Survivor 空间（1M）一半
        
        allocation3 = new byte[4*_1MB];
        allocation4 = new byte[4*_1MB];
        allocation4 = null;
        allocation4 = new byte[4*_1MB];
    }   
}

# 空间分配担保

① Minor GC 前，VM 先检查老年代最大可用的连续空间是否大于新生代所有对象的总空间，若成立，那么 Minor GC 可以确保是安全的；

② 若不成立，VM 查看 HandlePromotionFailure 设置值是否允许担保失败；

③ 若允许失败，那么继续检查老年代最大可用的连续空间是否大于历次晋升到老年代对象的平均大小，若大于，将尝试进行一次 Minor GC，尽管此次 Minor GC 是有风险的；若小于或设置不允许毛线，那这时也要改为进行一次 Full GC；

④ “冒险”：Survivor 空间在 Minor GC 后仍持有大量或全部对象（过于极端），需要老年代分配担保，把 Survivor 无法容纳的对象进入老年代，但老年代并不知道会有多少对象存活下来，所以会根据历次晋升到老年代对象容量的平均大小值作为经验值，与老年代剩余空间比较，决定是否进行 Full GC 来让老年代腾出更多空间；

⑤ 上面的取平均值是很冒险的，因为有时可能会很大，但大部分情况下都还是会将 HandlePromotinFailure 开关打开，避免 Full GC 过于频繁；

⑥ JDK1.6 Update 24 后在代码中已不会再使用 HandlePromotionFailure 参数，规则变为执拗老年代的持续空间大于新生代对象总大小或者历次晋升的平均大小，就会进行 Minor GC，否则进行 Full GC；