為什麼新生代記憶體需要有兩個Survivor區
在我的上一篇部落格中，介紹了JVM堆記憶體的結構以及在堆中進行的GC機制，連結是淺談JAVA GC機制與效能優化
那麼，在JVM的新生代記憶體中，為什麼除了Eden區，還要設定兩個Survivor區？
1 為什麼要有Survivor區
先不去想為什麼有兩個Survivor區，第一個問題是，設定Survivor區的意義在哪裡？
如果沒有Survivor，Eden區每進行一次Minor GC，存活的物件就會被送到老年代。老年代很快被填滿，觸發Major GC（因為Major GC一般伴隨著Minor GC，也可以看做觸發了Full GC）。老年代的記憶體空間遠大於新生代，進行一次Full GC消耗的時間比Minor GC長得多。你也許會問，執行時間長有什麼壞處？頻發的Full GC消耗的時間是非常可觀的，這一點會影響大型程式的執行和響應速度，更不要說某些連線會因為超時發生連線錯誤了。
好，那我們來想想在沒有Survivor的情況下，有沒有什麼解決辦法，可以避免上述情況：
| 方案 | 優點 | 缺點 |
|---|---|---|
| 增加老年代空間 | 更多存活物件才能填滿老年代。降低Full GC頻率 | 隨著老年代空間加大，一旦發生Full GC，執行所需要的時間更長 |
| 減少老年代空間 | Full GC所需時間減少 | 老年代很快被存活物件填滿，Full GC頻率增加 |
顯而易見，沒有Survivor的話，上述兩種解決方案都不能從根本上解決問題。
我們可以得到第一條結論：Survivor的存在意義，就是減少被送到老年代的物件，進而減少Full GC的發生，Survivor的預篩選保證，只有經歷16次Minor GC還能在新生代中存活的物件，才會被送到老年代。
2 為什麼要設定兩個Survivor區
設定兩個Survivor區最大的好處就是解決了碎片化，下面我們來分析一下。
為什麼一個Survivor區不行？第一部分中，我們知道了必須設定Survivor區。假設現在只有一個survivor區，我們來模擬一下流程：
剛剛新建的物件在Eden中，一旦Eden滿了，觸發一次Minor GC，Eden中的存活物件就會被移動到Survivor區。這樣繼續迴圈下去，下一次Eden滿了的時候，問題來了，此時進行Minor GC，Eden和Survivor各有一些存活物件，如果此時把Eden區的存活物件硬放到Survivor區，很明顯這兩部分物件所佔有的記憶體是不連續的，也就導致了記憶體碎片化
我繪製了一幅圖來表明這個過程。其中色塊代表物件，白色框分別代表Eden區（大）和Survivor區（小）。Eden區理所當然大一些，否則新建物件很快就導致Eden區滿，進而觸發Minor GC，有悖於初衷。
碎片化帶來的風險是極大的，嚴重影響JAVA程式的效能。堆空間被散佈的物件佔據不連續的記憶體，最直接的結果就是，堆中沒有足夠大的連續記憶體空間，接下去如果程式需要給一個記憶體需求很大的物件分配記憶體。。。畫面太美不敢看。。。這就好比我們爬山的時候，揹包裡所有東西緊挨著放，最後就可能省出一塊完整的空間放相機。如果每件行李之間隔一點空隙亂放，很可能最後就要一路把相機掛在脖子上了。
那麼，順理成章的，應該建立兩塊Survivor區，剛剛新建的物件在Eden中，經歷一次Minor GC，Eden中的存活物件就會被移動到第一塊survivor space S0，Eden被清空；等Eden區再滿了，就再觸發一次Minor GC，Eden和S0中的存活物件又會被複制送入第二塊survivor space S1（這個過程非常重要，因為這種複製演算法保證了S1中來自S0和Eden兩部分的存活物件佔用連續的記憶體空間，避免了碎片化的發生）。S0和Eden被清空，然後下一輪S0與S1交換角色，如此迴圈往復。如果物件的複製次數達到16次，該物件就會被送到老年代中。下圖中每部分的意義和上一張圖一樣，就不加註釋了。
上述機制最大的好處就是，整個過程中，永遠有一個survivor space是空的，另一個非空的survivor space無碎片。
那麼，Survivor為什麼不分更多塊呢？比方說分成三個、四個、五個?顯然，如果Survivor區再細分下去，每一塊的空間就會比較小，很容易導致Survivor區滿，因此，我認為兩塊Survivor區是經過權衡之後的最佳方案。