前文《Java面试必考问题：JVM内存区域如何划分？ 》中介绍了Java虚拟机运行时内存是如何划分的。其中堆内存是虚拟机管理的最大的一块内存，也是垃圾回收最频繁的区域，程序中所有的对象实例都存放在堆内存中。本文主要介绍一下堆内存的主要构成。

根据对象存活的周期不同，把堆内存划分为几块，一般分为年轻代（Young）、老年代（Old）和永久代（Perm），其中只有HotSpot虚拟机才有永久代，在JDK1.8之后也取消了。这就是JVM的内存分代策略。

永久代是HotSpot虚拟机特有的概念，其他的虚拟机实现没有这一概念。HotSpot在JDK1.8之后就没有了永久代了，已经被元空间（Metaspace）替代。HotSpot在JDK1.7之前采用永久代来实现方法区，主要存放常量、类信息、静态变量等数据，这些方法区里的数据当时是存放在堆内存的永久代中。

给堆内存分代是为了提高对象内存分配和垃圾回收的效率，这样每次进行垃圾回收的时候就不需要遍历所有对象。接下来我们逐个介绍堆内存的各个区域。

年轻代（Young Generation）

年轻代也称为新生代，新生成的对象放在年轻代中的Eden区，大对象则直接放在老年代里。Eden的中文意思是伊甸园，这是圣经中记载人类始祖最早居住的地方。以Eden命名的意思就是表示这个区域用于存放新生的Java对象。

除了Eden区以外，年轻代还有另外一块区域叫Survivor区，也叫做幸存者空间。这个区域和Eden区在垃圾回收时配合使用。

Java语言有内置的垃圾回收（GC）机制，对于程序中不再使用的对象，由虚拟机来回收内存。Eden区对象的生存周期都很短，存活率很低，只有少部分能成为幸存者。因此，Eden区所需的空间更大，Eden区和Survivor区的默认比例是4：1。

从年轻代中回收内存被称为Minor GC。当Eden区没有足够的空间进行分配时，虚拟机将发起一次Minor GC。一次Minor GC通常可以回收70% ~ 95% 的空间，回收效率很高。

Minor GC的过程

Survivor区分为两等份，一块是作为From Survivor区，另一块是作为To Survivor区。这两块内存是在GC过程中腾挪空间用的。

• GC开始前，对象只存在于Eden区和From Survivor区（S0区）中，To Survivor区（S1区）是空的。
• GC进行时，Eden区中所有存活的对象都会被复制到S1区，在S0区中仍存活的对象会根据它们的年龄值决定去向，年龄值达到一定的阀值的对象会被移到老年代中，其他没有达到阀值的对象会被复制到S1区。
• 接下来清空Eden区和S0区，新生代中存活的对象都在S1区了。
• 然后，S0区和S1区会交换角色，S0成为To Survivor区，S1成为From Survivor区。

虚拟机一直循环往复上述过程，每次GC完成，都会保证To Survivor区是空的。

当To Survivor区没有足够的空间存放上一次GC存活下来的对象时，需要将这些对象存放在老年代中。

老年代（Old Generationn）

在年轻代中经历了多次Minor GC后仍然顽强存活下来的对象，会进入老年代中。年轻代中的对象每熬过一轮垃圾回收，年龄值会加1，默认达到15岁，就能进入老年代了。

老年代中的对象生命周期较长，存活率比较高，在老年代中进行GC的频率相对而言较低，而且回收的速度也比较慢。

对老年代内存进行的GC操作称为Major GC。如果对整个堆（包括年轻代和老年代）进行GC操作，则称为Full GC。如果创建了一个大对象，Eden区放不下就要放到老年代，如果老年代也放不下，就会触发Full GC。另外如果显示运行 System.gc(), 也会触发Full GC。

内存分代的好处？

新创建的对象会在新生代中分配内存，经过多次回收仍然存活下来的对象存放在老年代。

新生代中的对象存活时间短，只需要在新生代区域中频繁进行GC，老年代中对象生命周期长，内存回收的频率相对较低，不需要频繁进行回收。

根据不同年代的特点采用合适的垃圾收集算法，提升了内存收集效率，这是内存分代带来的好处。

我会持续更新关于物联网、云原生以及数字科技方面的文章，用简单的语言描述复杂的技术，也会偶尔发表一下对IT产业的看法，欢迎大家关注，谢谢。