Java堆內存分區及各自特點
Java堆內存主要分為新生代（Young Generation）和老年代（Old Generation），其中新生代又進一步分為Eden區和兩個Survivor區（From和To）。這種分區設計是為了優化垃圾回收效率，基於對象生命週期的不同特性。
1. Eden區（伊甸園）
特點：
- 對象初始分配區域：新創建的對象（除了大對象）首先被分配到Eden區
- 空間佔比：在默認的內存分配比例中，Eden區通常佔新生代的80%空間
- 頻繁GC：垃圾收集頻率最高，因為大多數對象都是朝生夕死的
- 內存分配策略：使用指針碰撞（Bump the Pointer）方式進行快速內存分配
工作機制：
- 當Eden區空間不足時，觸發Minor GC（新生代垃圾回收）
- GC後，存活的對象會被複制到一個Survivor區（From或To）
- 經過Minor GC後，Eden區會被清空
2. Survivor From區和Survivor To區
特點：
- 大小相同：兩個Survivor區大小完全相同，默認各佔新生代的10%空間
- 角色互換：在垃圾回收過程中，兩個區域的角色會互換，始終保持一個為空（To區）
- 年齡計數：對象每經歷一次Minor GC仍存活，年齡計數器加1
- 對象晉升通道：作為Eden區和老年代之間的緩衝區
工作機制：
- 在GC開始時，一個為From區（非空），一個為To區（為空）
- GC過程中，Eden區和From區中存活的對象會被複制到To區
- 複製完成後，From區和Eden區被清空
- 兩個區域角色互換：原來的To區變為新的From區，原來的From區變為新的To區
- 當對象的年齡達到閾值（默認為15）時，會被晉升到老年代
3. 老年代（Old Generation）
特點：
- 存儲空間大：通常佔整個堆內存的2/3左右
- 存儲長生命週期對象：存放經歷多次GC仍存活的對象
- GC頻率低：老年代GC（Major GC/Full GC）頻率明顯低於Minor GC
- 內存分配策略：使用空閒列表（Free List）方式分配內存
工作機制：
- 對象晉升：新生代對象年齡達到閾值後進入老年代
- 大對象直接進入：超過一定大小的對象可能直接在老年代分配（避免頻繁GC）
- 空間分配擔保：當Minor GC時，如果Survivor空間不足，對象可能提前進入老年代
- 老年代GC：當老年代空間不足時，觸發Major GC或Full GC，回收效率較低
分區設計的優勢
- 分代收集：根據對象生命週期特點採用不同的GC策略，提高回收效率
- 複製算法優化：新生代使用複製算法，效率高且不會產生內存碎片
- 減少Full GC：通過Survivor區的緩衝，延長對象進入老年代的時間，減少Full GC的觸發頻率
- 內存分配高效：針對不同區域採用不同的內存分配策略，優化分配性能
典型的內存比例配置
- 默認比例：Eden : Survivor From : Survivor To = 8:1:1
- 整個堆內存中，新生代與老年代的默認比例為1:2
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這些比例可以通過JVM參數（如-XX:SurvivorRatio、-XX:NewRatio）進行調整
