Java内存模型

Java内存模型

　　

　　首先，借用网上的一张图，该图对于Java内存模型进行了详细的划分，后面主要是自己在学习过程中的一些总结归纳与理解。

　　

　　首先，应该认识到Java 中的堆是 JVM 所管理的最大的一块内存空间，主要用于存放各种类的实例对象。在 Java 中，堆被划分成两个不同的区域：年轻代 ( Young )、老年代 ( Tenured)。年轻代 ( Young ) 又被划分为三个区域：Eden、From Survivor、To Survivor。 这样划分的目的是为了使 JVM 能够更好的管理堆内存中的对象，包括内存的分配以及回收。 

　　• 堆大小 = 年轻代 + 老年代
　　• 年轻代 = eden space (新生代) + from survivor + to survivor

 

　   年轻代

　　1）年轻代用来存放新近创建的对象，尺寸随堆大小的增大和减小而相应的变化，默认值是保持为堆大小的1/15，可以通过 -Xmn 参数设置年轻代为固定大小，也可以通过XX:NewRatio 来设置年轻代与老年代的大小比例。

　　2）年轻代的特点是对象更新速度快，产生大量的死亡对象，并且要是产生连续可用的空间，所以使用复制清除算法进行垃圾回收。对年轻代的垃圾回收称作初级回收(Minor gc)。 

　　3）初级回收将年轻代分为三个区域，一个新生代，2个大小相同的复活代。应用程序只能使用一个新生代和一个复活代。当对象在 Eden 出生后，在经过一次 Minor GC 后，如果对象还存活，并且能够被另外一块 Survivor 区域所容纳，则使用复制算法将这些仍然还存活的对象复制到另外一块 Survivor 区域中，然后清理所使用过的 Eden 以及Survivor 区域，并且将这些对象的年龄设置为1，以后对象在 Survivor 区每熬过一次 Minor GC，就将对象的年龄 + 1，当对象的年龄达到某个值时 ( 默认是 15 岁，可以通过参数 -XX:MaxTenuringThreshold 来设定 )，这些对象就会成为老年代。 

　　4）但这也不是一定的，对于一些较大的对象 ( 即需要分配一块较大的连续内存空间 ) 则是直接进入到老年代。 

　　5）Eden和survivor区的大小分配：HotSpot JVM把年轻代分为了三部分：1个Eden区和2个Survivor区（分别叫from和to）。默认比例为8：1。在GC开始的时候，对象只会存在于Eden区和名为“From”的Survivor区，Survivor区“To”是空的。紧接着进行GC，Eden区中所有存活的对象都会被复制到“To”，而在“From”区中，仍存活的对象会根据他们的年龄值来决定去向。年龄达到一定值(年龄阈值，可以通过-XX:MaxTenuringThreshold来设置)的对象会被移动到年老代中，没有达到阈值的对象会被复制到“To”区域。经过这次GC后，Eden区和From区已经被清空。这个时候，“From”和“To”会交换他们的角色，也就是新的“To”就是上次GC前的“From”，新的“From”就是上次GC前的“To”。不管怎样，都会保证名为To的Survivor区域是空的。Minor GC会一直重复这样的过程，直到“To”区被填满，“To”区被填满之后，会将所有对象移动到年老代中。

 

　　老年代

　　1）老年代里面的对象几乎个个都是在 Survivor 区域中熬过来的，它们是不会那么容易就 "死掉" 了的。因此， Full GC 发生的次数不会有 Minor GC 那么频繁，并且做一次 Full GC 要比进行一次 Minor GC 的时间更长。

　　2）Full GC 是发生在老年代的垃圾收集动作，所采用的是标记-清除算法。

　　3）标记-清除算法收集垃圾的时候会产生许多的内存碎片 ( 即不连续的内存空间 )，此后需要为较大的对象分配内存空间时，若无法找到足够的连续的内存空间，就会提前触发一次 GC 的收集动作 

 

　　永久代

　　1）持久代就是经常说的方法区里面存放类信息，存储的是final常量，static变量，常量池， Java Class, Method 等 

　　2）虽然Java虚拟机规范把方法区描述为堆的一个逻辑部分，但是它却有一个别名叫做Non-Heap（非堆），目的应该是与Java堆区分开来。

　　3）对于习惯在HotSpot虚拟机上开发和部署程序的开发者来说， 很多人愿意把方法区称为“永久代”（Permanent Generation） ，本质上两者并不等价，仅仅是因为HotSpot虚拟机的设计团队选择把GC分代收集扩展至方法区，或者说使用永久代来实现方法区而已。 对于其他虚拟机（如BEA JRockit、IBM J9等）来说是不存在永久代的概念的。即使是HotSpot虚拟机本身，根据官方发布的路线图信息，现在也有放弃永久代并“搬家”至Native Memory来实现方法区的规划了。 

 　　

　　垃圾回收

　　垃圾回收常用的方法有引用计数法和可达性分析法。对于年轻代，就是复制算法，对于老年代，就是标记-整理和标记-清楚算法。