1 栈上分配

• 栈空间随着方法执行完毕而回收
• 通过栈上分配对象内存空间的方式，减少对堆空间的使用，从而减少gc的压力，提升程序性能

• 逃逸分析：分析对象的作用域，判断对象所需内存是否可以在栈上分配
• 当对象没有被外部方法或者对象引用时，对象可以在栈上分配内存空间
• 开启栈上分配jvm参数-XX:+DoEscapeAnalysis，1.7后默认开启

• 标量替换：通过将对象这样的聚合量拆解成一个个基础数据这样的标量，达到在栈上分配内存空间的目的
• 开启标量替换的jvm参数-XX:+EliminateAllocations，1.7后默认开启
• 通过逃逸分析后可以在栈上分配内存，然后使用标量替换的方式在栈上分配内存
• 关闭逃逸分析或者标量替换任何一个jvm参数，都会导致jvm跳过栈上分配直接在堆中分配内存

• 栈上分配代码示例

public class App {
    private Integer a;
    private  int b;
    private Byte d;
    private byte e;
    public  static  void test(){
        App app = new App();
        app.a=1;
        test(app);
    }
   public static int test(App app) {
        int d = app.a;
        d++;
        return d;
    }
    public static void main(String[] args) {
        long start = System.currentTimeMillis();
        for (int i = 0; i < 100000000; i++) {
            test();
        }
        System.out.println(System.currentTimeMillis()-start);
    }
}

设置jvm参数后运行：

-Xms15m -Xmx15M -XX:+PrintGCDetails -XX:+DoEscapeAnalysis -XX:+EliminateAllocations

观察到基本不会发生GC，执行耗时很短。

调整jvm参数运行：

-Xms15m -Xmx15M -XX:+PrintGCDetails -XX:-DoEscapeAnalysis -XX:+EliminateAllocations

观察到程序运行期间产生大量young gc，执行耗时增高100多倍。

2 大对象

• 当对象大小超过一定的限制后，直接在老年代分配内存
• 设置大对象大小jvm参数-XX:PretenureSizeThreshold=1000000，单位为字节
• 当垃圾回收器使用Serial和ParNew时，此参数才会生效

• 代码示例

public static void main(String[] args) {
   byte[] bytes = new byte[10*1024*1024];
}

• 设置jvm参数运行

-XX:+PrintCommandLineFlags -XX:PretenureSizeThreshold=1000 -XX:+PrintGCDetails -XX:+UseParNewGC

有运行结果可知bytes对象在老年代；

3 动态年龄判断

• 在发生young gc之后，当幸存区域内某一批（gc年龄1~n之内的）对象大小占比幸存区超过50%之后，将gc年龄>=n的对象提早挪入老年代
• 通过jvm参数-XX:TargetSurvivorRatio设置比例

4 老年代空间担保机制

• 每次发生young gc之前，jvm都会计算下老年代剩余空间
• 如果老年代剩余空间小于现在年轻代所有的对象大小之合
• 那么会进一步判断之前每次young gc之后进入老年代对象的平均大小是否大于老年代剩余空间
• 如果大于剩余空间，那么直接触发一次full gc
• 否则进行young gc
• 开启老年代空间担保机制jvm参数-XX:+HandlePromotionFailure
• 在jdk8中实验报错，已经不支持该参数

5 长期存活的对象

• 每发生一次young gc，在新生代内对象的gc年龄就需要加1
• 当对象的gc年龄超过指定值时，就需要搬运到老年代
• gc年龄阈值由jvm参数-XX:MaxTenuringThreshold设置，默认15

6 伊甸区

• 一般情况下，新产生的对象在伊甸区分配内存
• 当空间不够时，触发一次young gc，将伊甸区和正在使用的幸存区中存活的对象搬运进另外一块幸存区
• 临时对象尽可能让其在young gc过程中小汪
• 默认情况下年轻代中伊甸区和幸存区的比例为8:1:1，并且会动态调整该比例
• 关闭动态调整jvm参数：-XX:-UseAdaptiveSizePolicy，默认开启
• 调整伊甸区占用年轻代比例jvm参数：-XX:SurvivorRatio=8

• 证明年轻代空间不够但是老年代空间足够时对象直接进入老年代

public static void main(String[] args) {
   {
      byte[] bytes1 = new byte[2*1024*1024];
   }
   byte[] bytes2 = new byte[4*1024*1024];
}

• 增加jvm参数运行

-Xms15m -Xmx15M -XX:+PrintGCDetails