当前位置: 首页 > news >正文

JVM垃圾回收机制-通俗易懂版

前言

虽然网上有很多关于JVM垃圾回收机制的教程,但我自己还是决定写一篇能看懂的文章~如果有看不懂我就自己百度,大家有什么疑问也可以评论区交流~ 欢迎指点我的Error~

垃圾回收机制理解

首先我们要搞清楚,它是个啥玩意,以及GC两单词是如何缩写的。
我们的Java的垃圾回收机制(Garbage Collection, GC)是其内存管理的核心功能之一。通过GC,Java自动管理对象的生命周期,回收不再使用的对象所占的内存空间

内存分配与回收

我们来看看JVM垃圾回收机制前,先弄明白JVM内存的分配和回收的流程。JVM回收时的内存分布如下图所示:溯石
新生代默认按Eden:S0:S1 = 8:1:1比例分配内存(可通过-XX:SurvivorRatio调整)。我们创建的新对象优先在Eden中去分配内存,然后S0/S1区是作为"缓冲区"存放Minor GC后存活的对象。随着新对象直接在Eden区不断的分配内存,当Eden区满时,会触发Minor GC(轻GC)。
接下来,JVM回去扫描Eden区域,标记所有被引用的对象,将其中存活的对象复制到S0区,此时S1区为空,对象年龄计数器设为1(通过-XX:MaxTenuringThreshold控制最大年龄,默认15)。
最后,JVM会释放Eden区所有已标记为死亡的对象空间。

当再次发生Minor GC时,JVM会扫描Eden区+S0区,然后标记所有存活对象,此时S1区还是空。JVM将Eden区+S0区中的存活对象复制到S1区,此时存活年龄对象+1,JVM清空Eden区+S0区,并且S0区和S1区功能互换(S0变成空区,S1变成存活区),形成类似斗地主那般“轮流坐庄”。

晕了晕了, 来人,快来个流程拯救朕~

Eden区满 → 触发Minor GC

扫描Eden+当前Survivor区 → 标记存活对象

复制存活对象到空Survivor区 → 年龄+1

清空原Eden+原Survivor区 → 交换S0/S1角色

存活对象年龄达标或空间不足 → 晋升老年代

Questions1:刚提出,默认按Eden:S0:S1 = 8:1:1比例分配内存。S1区域这么小,怎么塞得满呀?
如果严格按照Survivor区1:1的比例设计,当发生Minor GC时,确实可能存在S1区空间不足以容纳Eden+S0区所有存活对象的情况。,但别急,JVM是很优秀的,记住一个东西叫空间分配担保机制。

空间分配担保机制

当JVM尝试将存活对象复制到另一个Survivor区(S1)时,若发现S1区剩余空间不足,则启动分配担保机制:JVM会预先检查老年代可用空间,若老年代有足够空间(默认需大于历次晋升对象的平均大小,该历史值通过-XX:TargetSurvivorRatio参数控制,默认50%),则直接将大对象或Survivor区放不下的对象晋升到老年代。

担保成功
如果老年代有足够空间,JVM会安全执行Minor GC,将Eden+S0区的存活对象复制到S1区,超出S1区容量的对象会直接晋升到老年代,且存活对象年龄+1

担保失败
如果老年代空间不足,JVM会尝试通过Full GC清理老年代空间
如果Full GC后仍然空间不足,则会抛出OutOfMemoryError

Minor GC完成后,新对象的分配仍会优先尝试在Eden区进行。只有当Eden区再次填满时,才会重复上述流程。

设计优势
这种机制通过"空间预担保"策略,在大多数情况下避免了因新生代对象晋升导致的老年代Full GC。只有当老年代确实没有足够空间时,才会触发更耗时的Full GC,从而实现了内存分配与回收的高效平衡。

大对象直接进入老年代

在Java虚拟机(JVM)的内存管理机制中,大对象(如超长字符串、大型数组等需要连续内存空间的数据结构)的分配策略具有特殊性:这类对象会直接进入老年代内存区域,而非常规的新生代空间。这种设计主要是为了避免以下两个核心问题:

1. 内存碎片化风险
新生代通常采用复制算法进行垃圾回收,频繁的内存整理操作可能导致内存碎片化。若将大对象放入新生代,其需要的连续内存空间可能因碎片化而难以满足,最终触发更耗时的Full GC。

2. 回收效率损耗
大对象在新生代的存活时间通常较短(如临时缓冲区),但每次Minor GC都需要扫描和复制这些庞然大物,会显著增加垃圾回收的停顿时间。

不同垃圾回收器对大对象的判定与分配策略存在差异化实现:

▎G1回收器的精准控制
通过双重阈值机制实现精细化管理:
区域大小基准:根据-XX:G1HeapRegionSize参数(默认2MB)划分堆内存为固定大小的区域(Region)
存活阈值判定:结合-XX:G1MixedGCLiveThresholdPercent参数(默认85%)设置的存活对象比例阈值
当对象大小超过半个Region(约1MB)且占用空间超过阈值时,即被判定为大对象直接进入老年代。这种设计使G1能够精确控制内存分配,避免跨Region分配带来的复杂性。

▎Parallel Scavenge回收器的动态适配
采用更灵活的智能决策机制:
无固定阈值:摒弃传统的大小阈值参数,转而通过-XX:ThresholdToler

相关文章:

  • RPG2.设置角色摄像机
  • Android 系统发展史
  • 写一个 Java 程序,用于将字符串中的指定子串替换为另一个子串
  • 天猫店铺代运营公司推荐与服务内容解析
  • yum 安装 ncurses-devel 报错 baseurl 的解决方法
  • 解读JetBrains ToolBox以及Windows环境AppData的那点事
  • Markdown转WPS office工具pandoc实践笔记
  • 《P3143 [USACO16OPEN] Diamond Collector S》
  • RVO2(C#版)源码分析
  • 文章分享《Nature Communications》|ATAC-seq开启新视角:探索Shox2基因沙漠的神秘功能
  • Java基础学习内容大纲
  • g4f升级到0.5.2.0版本了,但是有些机器无法运行,只能降级到0.5.1.2版本
  • Springboot使用登录拦截器LoginInteceptor来做登录认证
  • Python类的力量:第一篇:数据组织革命——用类替代“临时数据结构”
  • 6.3 数据分析与决策支持:数据洞察生成与决策辅助系统
  • EPSG的作用
  • 【LaTex】3.8流程图绘制
  • 水利三维可视化平台怎么做?快速上手的3步指南
  • AI日报 - 2025年04月30日
  • 【C++游戏引擎开发】第29篇:物理引擎(Bullet)—刚体动力学系统
  • 首映|“凤凰传奇”曾毅:拍电影,我是认真的
  • 论法的精神︱张玉敏:知识产权保护要为社会经济文化发展服务
  • 伊朗港口爆炸已致46人死亡
  • 外交部:欢迎外国朋友“五一”来中国
  • 超级干细胞有助改善生育治疗
  • 公交公司须关注新出行需求:“单车巴士”能否常态化