新生代垃圾回收

之前的两篇文章（java运行时数据区浅析、java垃圾收集器（GC）浅析）介绍了java运行时数据区以及GC垃圾回收算法的相关知识，大家可以先去看看这两篇文章。

本篇文章将重点关注新生代的垃圾回收。

大部分JVM都会采用所谓的分代收集方式去回收垃圾，什么是分代收集呢？

根据对象的存活周期的不同将内存划分为好几块。一般是把java堆分为新生代和老年代，这样就可以根据各个年代的特点采用最适合的收集算法。新生代中，每次垃圾收集时都发现大批对象死去，只有少量存活，那就选用复制算法。老年代因为对象存活率高，没有额外空间对它进行分配担保，那就必须使用“标记-清理”或者“标记-整理”等重量级算法来进行回收。

单纯从JVM的功能考虑，并不需要新生代，完全可以针对整个堆进行操作。新生代存在的唯一理由是优化垃圾回收的性能。更具体的说，把堆划分为新生代和老年代有两个好处：

1.简化了新对象的分配（只在新生代分配内存）；

2.可以更有效的清除不再需要的对象（即死对象，新生代和老年代使用不同的回收算法）。

通过广泛研究面向对象实现的应用，发现一些特点：

1.大部分对象的生存时间都很短；

2.新生对象很少引用生存时间长的对象。

所以，新生代通过复制算法可以高效的回收垃圾。

根据上面的思想，我们继续将堆区域划分成如下部分：

首先堆可以划分为新生代和老年代，然后新生代又可以划分为一个Elden区和两个Survivor（幸存）区。

按照规定，新对象会首先分配在Eden中（如果对象过大，比如大数组，将会直接放到老年代）。在GC中，Eden中的对象会被移动到survivor中，直至对象满足一定的年纪（定义为熬过minor GC的次数），会被移动到老年代。

新生代采取复制算法，在Minor GC之前，to survivor区域保持清空，对象保存在Eden和from survivor区，minor GC运行时，Eden中的幸存对象会被复制到to Survivor（同时对象年龄会增加1）。而from survivor区中的幸存对象会考虑对象年龄，如果年龄没达到阈值，对象依然复制到to survivor中。如果对象达到阈值那么将被移到老年代。复制阶段完成后，Eden和From幸存区中只保存死对象，可以视为清空。如果在复制过程中to幸存区被填满了，剩余的对象将被放到老年代。最后，From survivor和to survivor会调换一下名字，下次Minor GC时，To survivor变为From Survivor。

过程如下图所示：

总结一下，对象一般出生在Eden区，年轻代GC过程中，对象在2个幸存区之间移动，如果对象活到适当的年龄，会被移到老年代。当对象在老年代中死亡时，就需要更高级别的GC，更重量级的GC算法。

调优的重要性：新生代的大小设置非常重要，如果新生代过小，会导致新生对象很快就晋升到老年代中，在老年代中对象很难被回收。如果新生代过大，会发生过多的复制过程。因而我们需要找到一个合适的大小，不幸的是，要想获得一个合适的大小，只能通过不断的测试调优，这就需要JVM参数了。