為什麼要「除夕」，原來是內存爆了
傳說古代有一隻四角四足的怪獸：名叫
夕。因冬天大雪導致夕沒東西吃，所以夕經常到附近的村裡找吃的，因其身體龐大、脾氣暴躁、兇猛異常，給村民帶來了很大的災難。後來有一位聰明的孩子，他叫做
年，教給大家除掉「夕」的方法：用爆竹，輕則趕走它，重則傷它。每年臘月三十，夕都會來村裡，村名就守着夜，放着鞭炮趕走夕。除夕由此而來。
我們把「夕」想像成一個不斷吃機器內存的 Java 程序，就稱它為 年獸吧。掌管 Java 虛擬機內存的就是「年」，我們稱它為年哥吧。
年哥的地盤
年哥管理的地盤主要分為五大區：堆、方法區、虛擬機棧、本地方法棧、程序計數器。大家可以把圖上的線程想像成村民，而堆是作為村民共享使用的區域。
如下圖所示：
堆又可以進行細分，分為新生代和老年代，新生代和老年代的比例是 1:2，而新生代又可以進行細分，分為伊甸園（Eden）區和兩個 Survivor， 其中 Eden 區大小和 Survivor 區大小是 8:1。
如下圖所示，年獸和村民都是共享堆內存這塊地盤的，管理員年哥是管理堆內存的。其中的數字 1、8、20 分別代表佔用內存的份數。
年獸的胃口
年獸的胃口是村民的幾百倍，年獸假扮村名逃過了管理員年哥的檢查，年哥對於這種大胃王都是直接分配到老年代去的，因為大胃王需要連續的內存給它吃，而新生代的碎片比較多不滿足條件。在 Java 的世界中，最典型的大胃王就是大對象：如很長的字符串，或者元素數量很龐大的數組。
如下圖所示，村民分配到新生代吃內存，年獸被直接分配到老年代。
大量年獸入侵
年獸嘗到甜頭後，就開始不斷地呼叫它的親戚朋友，大量年獸被分配到了老年代，直接導致老年代的內存空間不足了，如下圖所示：
代碼演示
我們用代碼來演示下年獸入侵：
- 創建了 3 個年獸，都佔用 10 MB 內存。
public class SpringFestivalOOM {
public static void main(String[] args) {
// 年獸1/2/3，都佔用 10 MB 內存
byte[] nianShou1 = new byte[10 * 1024 * 1024];
byte[] nianShou2 = new byte[10 * 1024 * 1024];
byte[] nianShou3 = new byte[10 * 1024 * 1024];
}
}
- 編譯這段程序。
javac SpringFestivalOOM.java
- 執行這段程序，同時設置堆內存最大為 20 MB。
java -Xms20M -Xmx20M SpringFestivalOOM
因為 3 個年獸佔用的內存 30 MB 大於堆的最大內存 20 MB，所以拋出堆內存溢出異常，如下圖所示：
這個時候年哥和村民才發現，原來有這麼多年獸佔了我們的地盤，趕快消滅它們！
打走年獸
村民們和年哥湊到一塊，討論了下該如何解決這個問題，究其原因就是年獸太多了，要減少他們呼朋喚友來吃內存。
放到我們的 Java 世界中，就是減少大對象的頻繁創建。
我們程序員經常出現本地寫完代碼後沒什麼問題，到線上後就出問題，很可能的原因就是線上環境的數據量大，很容易出現大對象的頻繁創建，比如大型促銷活動時，短時間內需要創建大量訂單數據，而訂單數據又比較複雜，有很多字段，可能會佔用大量的內存空間，最終導致頻繁觸發垃圾回收，而垃圾回收時間又會出現 Stop the world 現象，應用程序的性能就降下來了。
守歲
在除夕晚上，都會進行「守歲」，村民們齊聚一堂吃着年夜飯，一起等待除夕的鐘聲。等到天亮再拜訪親戚鄰居。
而守歲這個過程只能待在家裡，不能做其他事情，所以可以看成是垃圾回收時，其他線程不能工作，也就是 Stop the world 的由來。
如下圖所示，除夕之前，村民可以去其他地方活動，除夕夜就只能待在家裡守歲了，到了第二天早上就可以串門拜年了。
總結
本篇通過除夕的故事來講解 Java 中垃圾回收機制，因故事較為簡單，所以並沒有對垃圾回收算法進行深入講解，本篇只能算作垃圾回收的入門，希望能給大家帶來一定啟發作用，對 JVM 很熟的同學就當學習下除夕的來歷吧~
- 村民作為小對象使用堆區的
新生代，年獸作為大對象直接使用堆區的老年代。 - 除夕當晚，大量
年獸入侵老年代，導致堆區內存不足，觸發垃圾回收機制。 - 守歲就是待在家裡守着過新年，而垃圾回收時，
又會停止其他線程，也就是 Stop the world。 - 避免代碼中
頻繁複制或創建大對象是必須做的事情，以免上線後出現問題。 - 除夕也代表着
辭舊迎新，這不正是執行垃圾回收嗎？
悟空在這裡預估大家除夕快樂，新年快樂，2021 心想事成，好事成雙~
