对象内存分配策略

JVM通过逃逸分析确定该对象不会被外部访问。如果不会逃逸可以将该对象在栈上分配内存
大多数情况下，对象在新生代中 Eden 区分配。
大对象直接进入老年代
长期存活的对象将进入老年代
对象动态年龄判断
老年代空间分配担保机制

对象栈上分配

概念

我们通过JVM内存分配可以知道JAVA中的对象都是在堆上进行分配，当对象没有被引用的时候，需要依靠GC进行回收内存，如果对象数量较多的时候，会给GC带来较大压力，也间接影响了应用的性能。
为了减少临时对象在堆内分配的数量，JVM通过逃逸分析确定该对象不会被外部访问。如果不会逃逸可以将该对象在栈上分配内存，这样该对象所占用的内存空间就可以随栈帧出栈而销毁，就减轻了垃圾回收的压力。

对象逃逸分析

对象逃逸分析：就是分析对象动态作用域，当一个对象在方法中被定义后，它可能被外部方法所引用，例如作为调用参数传递到其他地方中。

public User test1() {
  User user = new User();
  user.setId(1);
  return user;
}

public void test2() {
  User user = new User();
  user.setId(1);
}

显然，test1方法中的user对象被返回了，这个对象的作用域范围不确定，test2方法中的user对象我们可以确定当方法结束这个对象就可以认为是无效对象了，对于这样的对象我们其实可以将其分配在栈内存里，让其在方法结束时跟随栈内存一起被回收掉。

JVM对于这种情况可以通过开启逃逸分析参数(-XX:+DoEscapeAnalysis)来优化对象内存分配位置，使其通过标量替换优先分配在栈上(栈上分配），JDK7之后默认开启逃逸分析，如果要关闭使用参数(-XX:-DoEscapeAnalysis)

标量替换：通过逃逸分析确定该对象不会被外部访问，并且对象可以被进一步分解时，JVM不会创建该对象，而是将该对象成员变量分解若干个被这个方法使用的成员变量所代替，这些代替的成员变量在栈帧或寄存器上分配空间，这样就不会因为没有一大块连续空间导致对象内存不够分配。开启标量替换参数(-XX:+EliminateAllocations)，JDK7之后默认开启

栈上分配示例

代码调用了1亿次test()，如果是分配到堆上，大概需要1GB以上堆空间，如果堆空间小于该值，必然会触发GC。

public class DoEscapeAnalysis {
  public static void main(String[] args) {
    for (int i = 0; i < 100000000; i++) {
      test();
    }
  }

  public static void test() {
    User user = new User();
    user.setId(1);
  }
}

使用如下参数不会发生GC

1	`‐Xmx15m ‐Xms15m ‐XX:+DoEscapeAnalysis ‐XX:+PrintGC ‐XX:+EliminateAllocations`

使用如下参数都会发生大量GC

1 2	`‐Xmx15m ‐Xms15m ‐XX:‐DoEscapeAnalysis ‐XX:+PrintGC ‐XX:+EliminateAllocations ‐Xmx15m ‐Xms15m ‐XX:+DoEscapeAnalysis ‐XX:+PrintGC ‐XX:‐EliminateAllocations`

对象在Eden区分配

大多数情况下，对象在新生代中 Eden 区分配。当 Eden 区没有足够空间进行分配时，虚拟机将发起一次Minor GC。
Eden与Survivor区默认8:1:1
过程
- 大量的对象被分配在eden区，eden区满了后会触发minor gc，可能会有99%以上的对象成为垃圾被回收掉
- 剩余存活的对象会被挪到为空的那块survivor区
- 下一次eden区满了后又会触发minor gc，把eden区和survivor区垃圾对象回收，把剩余存活的对象一次性挪动到另外一块为空的survivor区
- 因为新生代的对象都是朝生夕死的，存活时间很短，所以JVM默认的8:1:1的比例是很合适的，让eden区尽量的大，survivor区够用即可
- JVM默认有这个参数-XX:+UseAdaptiveSizePolicy(默认开启)，会导致这个8:1:1比例自动变化，如果不想这个比例有变化可以设置参数-XX:-UseAdaptiveSizePolicy

大对象直接进入老年代

大对象就是需要大量连续内存空间的对象（比如：字符串、数组）。JVM参数 -XX:PretenureSizeThreshold 可以设置大对象的大小，如果对象超过设置大小会直接进入老年代，不会进入

为什么要这样呢？

为了避免为大对象GC时，多次在survivor上来回复制而降低效率。

长期存活的对象进入老年代

为每个对象定义年龄计数器，对象在 Eden 出生并经过 Minor GC 依然存活，将移动到 Survivor 中，年龄就增加 1 岁，增加到一定年龄则移动到老年代中。（默认 15 岁，CMS收集器默认6岁，不同的垃圾收集器会略微有点不同)
对象晋升到老年代的年龄阈值，可以通过参数 -XX:MaxTenuringThreshold 来设置

对象动态年龄判断

当前放对象的Survivor区域里(其中一块区域，放对象的那块s区)，一批对象的总大小大于这块Survivor区域内存大小的 50%(XX:TargetSurvivorRatio可以指定)，那么此时大于等于这批对象年龄最大值的对象，就可以直接进入老年代了，
例如Survivor区域里现在有一批对象，年龄1+年龄2+年龄n的多个年龄对象总和超过了Survivor区域的50%，此时就会把年龄n(含)以上的对象都放入老年代。
对象动态年 龄判断机制一般是在minor gc之后触发的。

为什么要这样呢？

这个规则其实是希望那些可能是长期存活的对象，尽早进入老年代。

老年代空间分配担保机制

在发生 Minor GC 之前，虚拟机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总空间，
如果条件成立的话，那么 Minor GC 可以确认是安全的。
如果不成立的话虚拟机会查看 “-XX:-HandlePromotionFailure” 的参数是否设置了(jdk1.8默认就设置了)，也就是是否允许担保失败，
- 如果允许，就会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，如果大于，将尝试着进行一次 Minor GC；如果小于，会触发full gc。
- 不允许，会触发Full GC

JVM

#性能调优

对象内存分配

http://example.com/对象内存分配/

作者

Panyurou

发布于

2022年9月14日

许可协议

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