分代收集算法详解

此篇文章较多借鉴《深入理解Java虚拟机》

前提概要

这篇文章算是对前一篇文章的一个补充，主要地讲一下涉及知识点较多的分代收集算法。如果对Java垃圾回收算法还不是很了解的读者可以先看上一篇文章：Java垃圾回收算法。

分代收集概念

根据对象的存活周期不同将内存划分为新生代和老年代，存活周期短的为新生代，存活周期长的为老年代。这样就可以根据每块内存的特点采用最适当的收集算法。

新生代的中每次垃圾收集中会发现有大批对象死区，只有少量存活，那就选用复制算法，只需要付出少量存活对象的复制成本就可以完成收集。

老年代中因为对象的存活率高，没有额外的控件对它进行分配担保，就必须使用“标记-清扫”或者“标记-整理”算法来进行回收。

新生代中的复制算法

根据复制算法把新生代堆分为两份，一份为使用区，一份为存活区。

使用区：存活区=8：1

每次新的对象都是在使用区创建，对使用区进行垃圾回收之后如果存活，就放入存活区。

新生代使用区和存活区的比例是8：1，所以很有可能新生代执行了复制回收算法之后，存活区的内存不够。这个时候，存活区无法容纳的对象就会直接进入老年代。

对象如何进入老年代

1、大对象直接进入老年代

因为新生代是使用的复制算法，所以要尽量减少复制的内存，所以对象内存到一定的值后就会直接进入老年代。

2、新生代对象年龄到一定程度后进入老年代

每个对象会有一个Age的计数器，初始值为0，每经过一次GC并且存活，这个对象的Age就会加1，如果增加到一定程度（默认为15）。那么就会进入老年代中。

3、动态对象年龄判定

如果在新生代存活区中相同年龄所有对象大小的总和大于存活区的一半，年龄大于或等于该年龄的对象就会直接进入老年代。

比如现在存活区有三个对象，Age分别为2、2、3。那么Age为3的这个对象就会进入老年代。

空间分配担保

在新生代回收之前，虚拟机首先会检查老年代的最大可用连续空间是否大于新生代对象的总空间，如果是的，那么就可以保证这次内存回收是安全的。（就是假设新生代的所有对象都会进入老年代）

如果上述不成立呢，就会查看是否允许担保失败。

如果允许失败，那么就不管够不够，还是启动新生代的垃圾回收，当回收失败时，就启动老年代的垃圾回收，然后再重新执行新生代的垃圾回收。

如果不允许失败，那么就会先启动老年代的垃圾回收，然后再启动新生代的垃圾回收。