垃圾收集器与内存分配策略( 八 )


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? 其中,新生代 (Young) 被细分为 Eden 和 两个区域,这两个区域分别被命名为 from 和 to,以示区分 。默认的,Edem : from : to = 8 : 1 : 1。(可以通过参数 –XX: 来设定。
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? 即:Eden = 8/10 的新生代空间大小,from = to = 1/10 的新生代空间大小。
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? J VM 每次只会使用 Eden 和其中的一块区域来为对象服务,所以无论什么时候,总是有一块区域是空闲着的。( 后续校长给你们搞的非常深入,包括我们的s0和s1 的角色替换问题,垃圾收集 。)
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? 新生代实际可用的内存空间为 9/10 (即 90%) 的新生代空间 。
对象创建步骤
Java是一门面向对象的编程语言,Java程序运行过程中无时无刻都有对象被创建出来 。在语言层面上,创建对象通常(例外:复制、反序列化)仅仅是一个new关键字而已,而在虚拟机中,对象(文中讨论的对象限于普通Java对象,不包括数组和Class对象等)的创建又是怎样一个过程呢?---》 5步
1.当Java虚拟机遇到一条字节码new指令时,首先将去检查这个指令的参数是否能在常量池中定位到一个类的符号引用,并且检查这个符号引用代表的类是否已被加载、解析和初始化过 。如果没有,那必须先执行相应的类加载过程;
2.在类加载检查通过后,接下来虚拟机将为新生对象分配内存 。对象所需内存的大小在类加载完成后便可完全确定(对象的内存布局,后边详细说明),为对象分配空间的任务实际上便等同于把一块确定大小的内存块从Java堆中划分出来 。假设Java堆中内存是绝对规整的,所有被使用过的内存都被放在一边,空闲的内存被放在另一边,中间放着一个指针作为分界点的指示器,那所分配内存就仅仅是把那个指针向空闲空间方向挪动一段与对象大小相等的距离,这种分配方式称为“指针碰撞”(Bump The ) 。但如果Java堆中的内存并不是规整的,已被使用的内存和空闲的内存相互交错在一起,那就没有办法简单地进行指针碰撞了,虚拟机就必须维护一个列表,记录上哪些内存块是可用的,在分配的时候从列表中找到一块足够大的空间划分给对象实例,并更新列表上的记录,这种分配方式称为“空闲列表”(Free List) 。选择哪种分配方式由Java堆是否规整决定,而Java堆是否规整又由所采用的垃圾收集器是否带有空间压缩整理()的能力决定 。因此,当使用、等带压缩整理过程的收集器时,系统采用的分配算法是指针碰撞,既简单又高效;而当使用CMS这种基于清除(Sweep)算法的收集器时,理论上就只能采用较为复杂的空闲列表来分配内存 。
关于第二个步骤,还有一个很重要的问题 。:对象创建在虚拟机中是非常频繁的行为,即使仅仅修改一个指针所指向的位置,在并发情况下也并不是线程安全的,可能出现正在给对象A分配内存,指针还没来得及修改,对象B又同时使用了原来的指针来分配内存的情况 。
解决这个问题有两种可选方案:
一种是对分配内存空间的动作进行同步处理——实际上虚拟机是采用CAS配上失败重试的方式保证更新操作的原子性;
另外一种是把内存分配的动作按照线程划分在不同的空间之中进行,即每个线程在Java堆中预先分配一小块内存,称为本地线程分配缓冲( Local,TLAB),哪个线程要分配内存,就在哪个线程的本地缓冲区中分配,只有本地缓冲区用完了,分配新的缓存区时才需要同步锁定 。虚拟机是否使用TLAB,可以通过-XX:+/-参数来设定 。
3. 内存分配完成之后,虚拟机必须将分配到的内存空间(但不包括对象头)都初始化为零值(连接 - 准备),如果使用了TLAB的话,这一项工作也可以提前至TLAB分配时顺便进行 。这步操作保证了对象的实例字段在Java代码中可以不赋初始值就直接使用,使程序能访问到这些字段的数据类型所对应的“零”值 。