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虛擬機(jī)系列文章

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• 深入理解 Java 虛擬機(jī)（第二彈） - 常用 vm 參數(shù)分析

• 深入理解 Java 虛擬機(jī)-如何利用 VisualVM 對高并發(fā)項(xiàng)目進(jìn)行性能分析

在前面的一篇文章深入理解Java虛擬機(jī)-如何利用VisualVM進(jìn)行性能分析中講到了一些關(guān)于JVM調(diào)優(yōu)的知識，但是，其實(shí)，還是有一些問題沒有非常清楚的可以回答的，這里先給出幾個問題，然后，我們再展開這篇文章需要講解的知識。

• 我們生成的對象最開始在哪分配？Eden？Survivor？還是老年代呢？

• 進(jìn)入到老年代需要滿足什么條件呢？

接下來，我們就帶著這兩個問題展開全文。

1 對象優(yōu)先在哪分配

其實(shí)，通過前面幾篇文章的講解，這個問題其實(shí)已經(jīng)見怪不怪了，在大多數(shù)的情況下，對象都是在新生代Eden區(qū)分配的，在前面的文章我們提到，在Eden區(qū)中如果內(nèi)存不夠分配的話，就會進(jìn)行一次Minor GC。同時，我們還知道年輕代中默認(rèn)下Eden：Survivor0：Survivor2 = 8：1：1，同時，還能通過參數(shù)-XX:SurvivorRatio來設(shè)置這個比例（關(guān)于這些參數(shù)的分析都可以查看這篇文章：深入理解Java虛擬機(jī)-常用vm參數(shù)分析）。

下面我們通過一個例子來分析是不是這樣的。

1.1 實(shí)例

給定JVM參數(shù)：-Xms40M -Xmx40M -Xmn10M -verbose:gc -XX:+PrintGCDetails -XX:SurvivorRatio=4

前面三個參數(shù)設(shè)置Java堆的大小為40M，新生代為10M，緊跟著后面兩個是用于輸入GC信息。更多參數(shù)可以查看這篇文章：深入理解Java虛擬機(jī)-常用vm參數(shù)分析。

1/**2?*?@ClassName?Test_013?*?@Description?參數(shù)：-Xms40M -Xmx40M -Xmn20M -XX:+PrintGCDetails -XX:+UseSerialGC -XX:SurvivorRatio=84?*?@Author?歐陽思海5?*?@Date?2019/12/3?16:006?*?@Version?1.07?**/8public?class?Test_01?{9 10????private?static?final?int?M?=?1024?*?1024; 11 12????public?static?void?test()?{ 13????????byte[]?alloc1,?alloc2,?alloc3,?alloc4; 14????????alloc1?=?new?byte[5?*?M]; 15????????alloc2?=?new?byte[5?*?M]; 16????????alloc3?=?new?byte[5?*?M]; 17????????alloc4?=?new?byte[10?*?M]; 18 19????} 20 21????public?static?void?main(String[]?args)?{ 22????????test(); 23????} 24 25}

輸入結(jié)果：

分析

• eden:from:to=8:1:1，這個因?yàn)榍懊嬖O(shè)置了參數(shù)-XX:SurvivorRatio=8。

• 新生代分配了20M的內(nèi)存，所以前面三個byte數(shù)組可以分配，但是，分配第四個的時候，空間不夠，所以，需要進(jìn)行一次Minor GC，GC之后，新生代從12534K變?yōu)?98K。

• 前面在新生代分配的內(nèi)存Minor GC之后，進(jìn)入到了Survivor，但是，Survivor不夠分配，所以進(jìn)入到了老年代，老年代已用內(nèi)存達(dá)到了50%。

1.2 回答問題

所以，經(jīng)過上面的例子我們發(fā)現(xiàn)，對象一般優(yōu)先在新生代分配的，如果新生代內(nèi)存不夠，就進(jìn)行Minor GC回收內(nèi)存。

2 進(jìn)入到老年代需要滿足什么條件

先給出答案，分為幾點(diǎn)。

• 條件①：大對象直接進(jìn)入到老年代

• 條件②：長期存活的對象可以進(jìn)入到老年代

• 條件③：如果在Survivor空間中相同年齡所有對象的大小的總和大于Survivor空間的一半，年齡大于等于該年齡的對象直接進(jìn)入到老年代

2.1 分析條件①

• 哪些屬于大對象呢？

一般來說大對象指的是很長的字符串及數(shù)組，或者靜態(tài)對象。

• 那么需要滿足多大才是大對象呢？

這個虛擬機(jī)提供了一個參數(shù)-XX:PretenureSizeThreshold=n，只需要大于這個參數(shù)所設(shè)置的值，就可以直接進(jìn)入到老年代。

step1： 解決了這兩個問題，首先，我們不設(shè)置上面的參數(shù)的例子，將對象的內(nèi)存大于Eden的大小看看情況。

1/**2?*?@ClassName?Test_013?*?@Description?參數(shù)：-Xms40M -Xmx40M -Xmn20M -XX:+PrintGCDetails -XX:SurvivorRatio=8 -XX:+UseSerialGC4?*?@Author?歐陽思海5?*?@Date?2019/12/3?16:006?*?@Version?1.07?**/8public?class?Test_01?{9 10????private?static?final?int?M?=?1024?*?1024; 11 12????public?static?void?test()?{ 13????????byte[]?alloc1,?alloc2,?alloc3,?alloc4; 14//????????alloc1?=?new?byte[5?*?M]; 15//????????alloc2?=?new?byte[5?*?M]; 16//????????alloc3?=?new?byte[5?*?M]; 17????????alloc4?=?new?byte[22?*?M]; 18 19????} 20 21????public?static?void?main(String[]?args)?{ 22????????test(); 23????} 24 25}

我們發(fā)現(xiàn)分配失敗，Java堆溢出，因?yàn)槌^了最大值。

step2： 下面我們看一個例子：設(shè)置-XX:PretenureSizeThreshold=104,857,600，這個單位是B字節(jié)(Byte/bait)，所以這里是100M。

1/**2?*?@ClassName?Test_013?*?@Description?參數(shù)：-Xms2048M -Xmx2048M -Xmn1024M -XX:+PrintGCDetails -XX:SurvivorRatio=8 -XX:+UseSerialGC -XX:PretenureSizeThreshold=104,857,6004?*?@Author?歐陽思海5?*?@Date?2019/12/3?16:006?*?@Version?1.07?**/8public?class?Test_01?{9 10????private?static?final?int?M?=?1024?*?1024; 11 12????public?static?void?test()?{ 13????????byte[]?alloc1,?alloc2,?alloc3,?alloc4; 14//????????alloc1?=?new?byte[5?*?M]; 15//????????alloc2?=?new?byte[5?*?M]; 16//????????alloc3?=?new?byte[5?*?M]; 17????????alloc4?=?new?byte[500?*?M]; 18 19????} 20 21????public?static?void?main(String[]?args)?{ 22????????test(); 23????} 24 25}

發(fā)現(xiàn)新生代沒有分配，直接在老年代分配。

注意： 參數(shù)PretenureSizeThreshold只對Serial和ParNew兩款收集器有效。

2.2 分析條件②

進(jìn)入老年代規(guī)則：這里需要知道虛擬機(jī)對每個對象有個對象年齡計(jì)數(shù)器，如果對象在Eden出生經(jīng)過第一次Minor GC后任然存活，并且能夠被Survivor容納，將被移動到Survivor空間中，并且年齡設(shè)置為1。接下來，對象在Survivor中每次經(jīng)過一次Minor GC，年齡就增加1，默認(rèn)當(dāng)年齡達(dá)到15，就會進(jìn)入到老年代。

晉升到老年代的年齡閾值，可以通過參數(shù)-XX：MaxTenuringThreshold設(shè)置。

在下面的實(shí)例中，我們設(shè)置-XX：MaxTenuringThreshold=1。

1/**2?*?@ClassName?Test_013?*?@Description?參數(shù)：-Xms2048M -Xmx2048M -Xmn1024M -XX:+PrintGCDetails -XX:SurvivorRatio=8 -XX:+UseSerialGC -XX:MaxTenuringThreshold=14?*?@Author?歐陽思海5?*?@Date?2019/12/3?16:006?*?@Version?1.07?**/8public?class?Test_01?{9 10????private?static?final?int?M?=?1024?*?1024; 11 12????public?static?void?test()?{ 13????????byte[]?alloc1,?alloc2,?alloc3,?alloc4; 14????????alloc1?=?new?byte[300?*?M]; 15????????alloc2?=?new?byte[300?*?M]; 16????????alloc3?=?new?byte[300?*?M]; 17????????alloc4?=?new?byte[500?*?M]; 18 19????} 20 21????public?static?void?main(String[]?args)?{ 22????????test(); 23????} 24 25}

從結(jié)果可以看出，from和to都沒有占用內(nèi)存，而老年代則占用了很多內(nèi)存。

2.3 分析條件③

條件③是：如果在Survivor空間中相同年齡所有對象的大小的總和大于Survivor空間的一半，年齡大于等于該年齡的對象直接進(jìn)入到老年代，而不需要等到參數(shù)-XX：MaxTenuringThreshold設(shè)置的年齡。

實(shí)例分析

1/**2?*?@ClassName?Test_013?*?@Description?參數(shù)：-Xms2048M -Xmx2048M -Xmn1024M -XX:+PrintGCDetails -XX:SurvivorRatio=8 -XX:+UseSerialGC4?*?@Author?歐陽思海5?*?@Date?2019/12/3?16:006?*?@Version?1.07?**/8public?class?Test_01?{9 10????private?static?final?int?M?=?1024?*?1024; 11 12????public?static?void?test()?{ 13????????byte[]?alloc1,?alloc2,?alloc3,?alloc4; 14????????alloc1?=?new?byte[100?*?M]; 15????????alloc2?=?new?byte[100?*?M]; 16????????//分配alloc3之前，空間不夠，所以minor GC，接著分配alloc3=900M大于Survivor空間一半，直接到老年代。 17????????alloc3?=?new?byte[900?*?M]; 18 19//????????alloc4?=?new?byte[500?*?M]; 20 21????} 22 23????public?static?void?main(String[]?args)?{ 24????????test(); 25????} 26 27}

輸入結(jié)果：

分配alloc3之前，空間不夠，所以minor GC，接著分配alloc3=900M大于Survivor空間一半，直接到老年代。從而發(fā)現(xiàn)，survivor占用0，而老年代占用900M。

3 總結(jié)

這篇文章主要講解了JVM內(nèi)存分配與回收策略的原理，回答了下面的這兩個問題。

• 我們生成的對象最開始在哪分配？Eden？Survivor？還是老年代呢？

• 進(jìn)入到老年代需要滿足什么條件呢？

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總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的深入理解Java虚拟机（第三弹）- JVM 内存分配与回收策略原理，从此告别 JVM 内存分配文盲的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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