引言

在 Java 虛擬機（JVM）中，內存分配與垃圾回收是影響程序性能的核心機制。內存分配的高效性直接決定了對象創建的速率，而垃圾回收策略則決定了內存的利用率以及系統的穩定性。為了在復雜多變的應用場景中實現高效的內存管理，JVM 提供了多種內存分配策略，如指針碰撞、空閑列表以及 TLAB（Thread Local Allocation Buffer），并結合不同的垃圾回收器，靈活應對各種內存分配需求。

1. 指針碰撞

假設堆內存是規整的，所有使用過的內存被放到一側，空閑的內存被放到另一側，使用過的內存和空閑內存之間放著一個指針作為分界線，當有內存需要分配時，指針向空閑方向移動與對象大小相等的距離即可，這種分配方式稱為“指針碰撞”。

2. 空閑列表

如果堆內存不是規整的，已被使用的內存和空閑的內存相互交錯在一起，沒辦法使用指針碰撞分配空間，JVM會維護一個列表，記錄哪些內存塊可用，在分配的時候從列表中找到一塊足夠大的空間劃分給對象實例，并更新列表上的記錄，這種分配方式稱為“空閑列表”（Free List）。

3. TLAB（Thread Local Allocation Buffer）

也稱為本地線程分配緩沖，TLAB 是線程私有的，線程初始化的時候，會創建并初始化 TLAB。對象創建在虛擬機中是非常頻繁的行為，因此可能存在并發問題，為此提供了兩種解決方案。

方案一：內存分配動作同步完成，JVM采用CAS + 自旋的方式。

方案二：為每個線程在Java堆中預先分配一小塊內存。哪個線程要分配內存，就在哪個線程的本地緩沖區中分配。

虛擬機是否使用TLAB，可以通過-XX：+/-UseTLAB參數來設定，默認開啟。

4. 垃圾回收器如何選擇內存分配策略？

新生代基于復制的收集器，采用指針碰撞即簡單又高效，老年代基于整理、清除算法的收集器，使用較為復雜的空閑列表來分配內存。

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