Java所承諾的自動內存管理主要是針對對象內存的回收和對象內存的分配。

在Java虛擬機的五塊內存空間中，程序計數器、Java虛擬機棧、本地方法棧內存的分配和回收都具有確定性，一般在編譯階段就能確定需要分配的內存大小，并且由于都是線程私有，因此它們的內存空間都隨著線程的創建而創建，線程的結束而回收。也就是這三個區域的內存分配和回收都具有確定性，垃圾回收器不需要在這里花費太大的精力。

而Java虛擬機中的方法區因為是用來存儲類信息、常量、靜態變量，這些數據的變動性較小，因此不是Java內存管理重點需要關注的區域。

而對于堆，所有線程共享，所有的對象都需要在堆中創建和回收。雖然每個對象的大小在類加載的時候就能確定，但對象的數量只有在程序運行期間才能確定，因此堆中內存的分配具有較大的不確定性。此外，對象的生命周期長短不一，因此需要針對不同生命周期的對象采用不同的內存回收算法，增加了內存回收的復雜性。

綜上所述：Java自動內存管理最核心的功能是堆內存中對象的分配與回收。

對象優先在Eden區中分配

目前主流的垃圾收集器都會采用分代回收算法，因此需要將堆內存分為新生代和老年代。

在新生代中為了防止內存碎片問題，因此垃圾收集器一般都選用“復制”算法。因此，堆內存的新生代被進一步分為：Eden區＋Survior1區＋Survior2區。

每次創建對象時，首先會在Eden區中分配。

若Eden區已滿，則在Survior1區中分配。

若Eden區＋Survior1區剩余內存太少，導致對象無法放入該區域時，就會啟用“分配擔保”，將當前Eden區＋Survior1區中的對象轉移到老年代中，然后再將新對象存入Eden區。

大對象直接進入老年代

所謂“大對象”就是指一個占用大量連續存儲空間的對象，如數組。

當發現一個大對象在Eden區＋Survior1區中存不下的時候就需要分配擔保機制把當前Eden區＋Survior1區的所有對象都復制到老年代中去。

我們知道，一個大對象能夠存入Eden區＋Survior1區的概率比較小，發生分配擔保的概率比較大，而分配擔保需要涉及到大量的復制，就會造成效率低下。

因此，對于大對象我們直接把他放到老年代中去，從而就能避免大量的復制操作。

那么，什么樣的對象才是“大對象”呢？

通過-XX:PretrnureSizeThreshold參數設置大對象

該參數用于設置大小超過該參數的對象被認為是“大對象”，直接進入老年代。

注意：該參數只對Serial和ParNew收集器有效。

生命周期較長的對象進入老年代

老年代用于存儲生命周期較長的對象，那么我們如何判斷一個對象的年齡呢？

新生代中的每個對象都有一個年齡計數器，當新生代發生一次MinorGC后，存活下來的對象的年齡就加一，當年齡超過一定值時，就將超過該值的所有對象轉移到老年代中去。

使用-XXMaxTenuringThreshold設置新生代的最大年齡

設置該參數后，只要超過該參數的新生代對象都會被轉移到老年代中去。

相同年齡的對象內存超過Survior內存一半的對象進入老年代

如果當前新生代的Survior中，年齡相同的對象的內存空間總和超過了Survior內存空間的一半，那么所有年齡相同的對象和超過該年齡的對象都被轉移到老年代中去。無需等到對象的年齡超過MaxTenuringThreshold才被轉移到老年代中去。

“分配擔保”策略詳解

當垃圾收集器準備要在新生代發起一次MinorGC時，首先會檢查“老年代中最大的連續空閑區域的大小 是否大于 新生代中所有對象的大小？”，也就是老年代中目前能夠將新生代中所有對象全部裝下？

若老年代能夠裝下新生代中所有的對象，那么此時進行MinorGC沒有任何風險，然后就進行MinorGC。

若老年代無法裝下新生代中所有的對象，那么此時進行MinorGC是有風險的，垃圾收集器會進行一次預測：根據以往MinorGC過后存活對象的平均數來預測這次MinorGC后存活對象的平均數。

如果以往存活對象的平均數小于當前老年代最大的連續空閑空間，那么就進行MinorGC，雖然此次MinorGC是有風險的。

如果以往存活對象的平均數大于當前老年代最大的連續空閑空間，那么就對老年代進行一次Full GC，通過清除老年代中廢棄數據來擴大老年代空閑空間，以便給新生代作擔保。

這個過程就是分配擔保。

注意：

1. 分配擔保是老年代為新生代作擔保；

2. 新生代中使用“復制”算法實現垃圾回收，老年代中使用“標記-清除”或“標記-整理”算法實現垃圾回收，只有使用“復制”算法的區域才需要分配擔保，因此新生代需要分配擔保，而老年代不需要分配擔保。

名詞解釋：

GC：垃圾收集器

Minor GC：新生代GC，指發生在新生代的垃圾收集動作，所有的Minor GC都會觸發全世界的暫停（stop-the-world），停止應用程序的線程，不過這個過程非常短暫。

Major GC/Full GC：老年代GC，指發生在老年代的GC。

JVM：Java Virtual Machine（Java虛擬機）的縮寫。