在读博士的时候,我曾经写过一个统计 Java 对象生命周期的动态分析,并且用它来跑了一些基准测试。
其中一些程序的结果,恰好验证了许多研究人员的假设,即大部分的 Java 对象只存活一小段时间,而存活下来的小部分 Java 对象则会存活很长一段时间。
(pmd 中 Java 对象生命周期的直方图,红色的表示被逃逸分析优化掉的对象)
之所以要提到这个假设,是因为它造就了 Java 虚拟机的分代回收思想。简单来说,就是将堆空间划分为两代,分别叫做新生代和老年代。新生代用来存储新建的对象。当对象存活时间够长时,则将其移动到老年代。
Java 虚拟机可以给不同代使用不同的回收算法。对于新生代,我们猜测大部分的 Java 对象只存活一小段时间,那么便可以频繁地采用耗时较短的垃圾回收算法,让大部分的垃圾都能够在新生代被回收掉。
对于老年代,我们猜测大部分的垃圾已经在新生代中被回收了,而在老年代中的对象有大概率会继续存活。当真正触发针对老年代的回收时,则代表这个假设出错了,或者堆的空间已经耗尽了。
这时候,Java 虚拟机往往需要做一次全堆扫描,耗时也将不计成本。(当然,现代的垃圾回收器都在并发收集的道路上发展,来避免这种全堆扫描的情况。)