JVM新生代、老年代的默认比值真的是1:2吗？

原创
作者：大黄蜂 2021-04-14 07:22:07

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开发工具 如果你启动进程时未添加任何 JVM 调优参数，也就是说完全默认选项，那么无论你用的是哪个 JDK 版本，新生代、老年代的默认比值早就不是 1：2 了!

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【51CTO.com原创稿件】业界的普遍认知如下图所示，正确吗?

结论先行：如果你启动进程时未添加任何 JVM 调优参数，也就是说完全默认选项，那么无论你用的是哪个 JDK 版本，新生代、老年代的默认比值早就不是 1：2 了!

Eden、Survivor From、Survivor To 的默认比值也早就不是 8：1：1 了!理由慢慢道来。

01先说 JDK 版本

从 JDK1.5 开始，公开版本号改为 JDK5 的命令方式，只有开发版本号才沿用 JDK1.5 的命令方式。

截止目前，最新的 JDK 版本是 2021 年 3 月份发布的 JDK16，本文阐述的范围将囊括所有的 JDK 版本，但是以 JDK8 为主线，因为 JDK8 目前的市场占有率仍然最高，并且 JDK8 属于 LTS 版本(Long Term Support，长期支持)。

JDK8 于 2014 年 3 月发布，JDK8 承诺的最后支持日期是：2030 年 12 月。

JDK8 之后的下一个 LTS 版本是于 2018 年 9 月发布的 JDK11，JDK11 承诺的最后支持日期是：2026 年 9 月，尚不如 JDK8 支持的时间久。

再下一个 LTS 版本是将于 2021 年 9 月发布的 JDK17。JDK 的版本发布，从 JDK9 开始改为严格基于时间的模式，固定每半年推出 1 个新版本，每 3 年推出 1 个 LTS 版本。

02再说 GC 回收器

说明如下：

①根据 JDK 最新版本，除上面提到的 9 个 GC 回收器外，还有 1 个是 JDK11 引入的 Epsilon 回收器。

也就是说历史至今，目前一共有 10 个 GC 回收器，Epsilon 回收器不执行任何垃圾回收的工作(A No-Op Garbage Collector)。

比如针对如性能测试等期望排除 GC 性能影响且进程执行生命周期较短的特别场景。所以不在本文的讨论范畴内。

②ZGC 和 Shenandoah 的设计目标类似，均为针对 G1 的不足。唯独 ZGC 由 Oracle 公司发起，Shenandoah 由 RedHat 公司发起，所以官方重视程度会有些许差异。

另外，直到 JDK16，这 2 个回收器仍然未取代 G1 成为默认选项。尽管官宣这 2 个回收器可兼顾吞吐量和响应时间，但每个 JDK 版本都在持续优化，尚未达到成熟。

③-XX:+UseParNewGC 的组合已在 JDK8 的“JEP 173: Retire Some Rarely-Used GC Combinations”废弃。详见：http://openjdk.java.net/jeps/173。

原因是：很少使用的组合。

④-XX:+UseConcMarkSweepGC 的组合中的 CMS 回收器已在 JDK9 的“JEP 291: Deprecate the Concurrent Mark Sweep (CMS) Garbage Collector”不再建议使用。

并且已在 JDK14 的“JEP 363: Remove the Concurrent Mark Sweep (CMS) Garbage Collector”废弃。

详见：http://openjdk.java.net/jeps/291、http://openjdk.java.net/jeps/363。

原因是：G1 已成为默认回收器，G1 同 CMS 一样是响应时间优先，G1 使命就是替换掉 CMS。

每个 GC 回收器具体的功能和原理，由于篇幅有限，本文就不做细节的阐述。

03新生代、老年代的默认比值由哪个参数决定

NewRatio，默认值：2，也就是说新生代和老年代的默认比值是 1：2。

如下图所示，不仅 JDK8 的 NewRatio 默认值是 2，最新版 JDK16 的 NewRatio 默认值仍然也是 2。SurvivorRatio，默认值：8，效果同。

尽管 NewRatio 和 SurvivorRatio 的默认值是没有问题的，但是未必实际生效，下面将阐述具体的验证分析过程。

04验证分析

以下验证分析过程均基于 JDK8。

①启动进程时不添加任何 JVM 参数

默认：-XX:+UseParallelGC，Parallel Scavenge+Parallel Old 的 GC 回收器组合。

如下图，的确 NewRatio=2，并且 NewSize=42.0MB，OldSize=84.0MB，符合 1：2。

但是看 Heap Usage 详情，Eden Space capacity=306.5MB，相比 PS Old Generation capacity=130.5MB 还要更多呢。

另外 Eden、Survivor From、Survivor To 的比值也明显不是 8：1：1，为什么会这样?

②改用其他 GC 回收器的参数试试?

-XX:+UseSerialGC：Serial+Serial Old 的 GC 回收器组合。

看 Heap Usage 详情，多了一块 New Generation=Eden+1 Survivor Space。

如果再加上另外 1 个 Survivor Space(From Space 或者 To Space)，刚好是 42.0MB，同 OldSize 的比值是 1：2，没有任何问题。

另外，Eden、Survivor From、Survivor To 的比值也明显是 8：1：1。

-XX:+UseConcMarkSweepGC：ParNew+CMS 的 GC 回收器组合。

看 Heap Usage 详情，效果与 -XX:+UseSerialGC 基本一致，也没问题。

-XX:+UseG1GC：G1 回收器。

看 Heap Usage 详情，也不合符 NewRatio 标识的 1：2 的默认比值。另外 From Space 和 To Space 也消失了，为什么会这样?

其他组合：要么被 Deprecate，要么被 Remove，就不做参考了。

③原因分析

(1)在 JDK 1.3 及之前，-XX:+UseSerialGC 是回收器的唯一选择。当时来说，JVM 新生代、老年代的默认比值的的确确是 1：2。

(2)-XX:+UseConcMarkSweepGC 类似于 -XX:+UseSerialGC 的多线程版本，并且有代码框架的复用，所以表现一样。

(3)-XX:+UseSerialGC、-XX:+UseG1GC、-XX:+UseZGC、-XX:+UseShenandoahGC，都没有使用传统的 GC 代码框架，所以表现不一样。

(4) 基于上一点，值得注意的是 JDK7U4 之前 -XX:+UseParallelGC 的老年代 GC 是 Serial Old。

其实也并没有复用 Serial Old 的代码框架，-XX:+UseParallelGC 的老年代 GC 叫：PS MarkSweep，其实现原理与 Serial Old 非常接近，所以包括官方在内的许多资料统一用 Serial Old 来称呼而已。

(5) UseAdaptiveSizePolicy 参数，非常重要!该参数默认开启，直到最新版 JDK16 仍然开启。

该参数对 -XX:+UseSerialGC 和 -XX:+UseConcMarkSweepGC 无论开启与否，均不生效。

该参数对应的是 GC 自适应的调节策略(GC Ergonomics)，如果开启，那么 JVM 会根据系统的运行情况，动态调整一些参数，包括：新生代和老年代的比值。

Eden、Survivor From、Survivor To 的比值;大对象直接进入老年代的阈值等，以达到吞吐量优先的目标。

④关闭 UseAdaptiveSizePolicy 参数试试?

开启参数是在 -XX 后面带加号，关闭参数是在 -XX 后面带减号。启动进程时候添加 JVM 参数 -XX:-UseAdaptiveSizePolicy。

GC 回收器仍然保持默认：-XX:+UseSerialGC，Parallel Scavenge+Parallel Old 的组合。

查看 Heap Usage 详情，一切正常了，新生代、老年代的比值是 1：2。Eden、Survivor From、Survivor To 的比值也是 8：1：1。

⑤UseAdaptiveSizePolicy 参数相关源码分析

从 http://hg.openjdk.java.net 获取 hotspot 的源码。

-XX:+UseParallelGC 的新生代实现在 psScavenge.cpp，老年代实现在 psOldGen.cpp，均在 hotspot\src\share\vm\gc_implementation\parallelScavenge 目录下。

如下图，当 UseAdaptiveSizePolicy 默认开启，那么进入动态调整的处理逻辑。

如下图，是进入动态调整的处理逻辑后的最核心代码 heap→resize_young_gen。

⑥最新的 -XX:+UseZGC 或 -XX:+UseShenandoahGC 呢?

G1 回收器也是遵循分代收集理论的，但是会把连续的 Java 堆不区分新生代、老年代的情况下而划分为大小相等的 Region，每个 Region 都会根据需要扮演新生代或老年代的空间。

G1 仍然保留了新生代、老年代，并且新生代也区分 Eden 和 Survivor，只是 Survivor 不再区分 From 和 To。

而 ZGC 和 ShenandoahGC 的话，颠覆的比较彻底，已经不再区分新生代和老年代了，也就是说不再使用分代收集，默认比值多少的问题已经没有意义了。

05结论

①NewRatio，默认值是 2，这个是亘古不变、千真万确的，哪怕最新的 JDK16 版本仍然也是。

毕竟最最历史悠久、居功至伟的 -XX:+UseSerialGC 始终既没有被 Deprecate，也没有被 Remove。目前依然是 Client 模式下的默认选项。

②JVM 新生代、老年代的默认比值跟选择的 GC 回收器有关!不仅仅只是有关，同时还决定着新生代、老年代的概念是否存在。

③从 -XX:+UseParallelGC 取代 -XX:+UseSerialGC 成为默选项起，JVM 新生代、老年代的默认比值早已不再是 1：2 了，而是比值可被动态调整，比如目前市场占有率最高的 JDK8。

④从 JDK9 开始，-XX:+UseG1GC 取代 -XX:+UseParallelGC 成为默认选项。

或者是今后 -XX:+UseZGC 或 -XX:+UseShenandoahGC 可能成为默认选项(毕竟设计目标就是针对 G1 的不足)。

JVM 新生代、老年代的默认比值更不可能再是 1：2 了，就连新生代、老年代的概念都可能不存在了。

所以，JVM 新生代、老年代的默认比值是 1：2 的错误认知，持续已有 10 年之久。

面试官和求职者在未经考究的情况下总是“默契有佳”!期望通过本文可以改变行业的一些错误认知。

另外，纵使被业界奉为：JVM 葵花宝典宝典 & 资深 JVM 教科书级别的《深入理解 Java 虚拟机》，书中不少论点也并未及时得到更新，可能会对读者产生一些的误导。

尽信书不如无书，拿死记硬背的面试题去糊弄求职者的面试官就是耍流氓。

作者：大黄蜂

简介：曾就职于华为、腾讯等大型互联网公司，于 2018 年 5 月加盟独角兽公司 akulaku 担任技术管理职务，对分期、金融借贷等核心系统的架构设计具有丰富的实战经验。精通 Redis 和 JVM，非常重视底层原理，对高级用法、协议、源码等具有深入的研究。并且，具有自己独特的团队管理理念，另辟蹊径，专注研发质量和效率，为公司培养出多名青年高潜，并多次荣获各类表彰。

编辑：陶家龙

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