在 JVM 的分代垃圾回收机制中，对象会在 Survivor 区（S0/S1）之间反复复制。每经过一次 Minor GC 且存活，对象的年龄（Age）就会加 1。当年龄达到阈值（默认 15）时，对象会被晋升到老年代。
面试官经常问：“为什么默认是 15？我能把它改成 25 吗？” 这道题考察的是对 Java 对象内存布局 的底层理解。
1. 核心概念
JVM 中对象的内存布局主要包含三部分：
- 对象头（Object Header）
- 实例数据（Instance Data）
- 对齐填充（Padding）
其中，对象头包含两部分信息：
- Mark Word：存储哈希码、GC 分代年龄、锁状态标志等。
- Klass Pointer：指向类元数据的指针。
问题的答案就隐藏在 Mark Word 的结构中。
2. 原理与源码分析
2.1 Mark Word 的位定义
在 64 位虚拟机（开启压缩指针）中，Mark Word 占用 8 字节（64 bit）。虽然不同锁状态下 Mark Word 的布局不同，但在无锁状态下，其结构大致如下：
| Bit Range | Meaning |
|---|---|
| 25 bit | unused |
| 31 bit | hashCode |
| 1 bit | unused |
| 4 bit | GC Age |
| 1 bit | biased_lock |
| 2 bit | lock |
关键点来了： JVM 在 Mark Word 中仅分配了 4 个 bit 来存储对象的 GC 年龄。
2.2 二进制计算
根据二进制计算：
- 4 bit 能表示的最大无符号整数是
1111（二进制）。 - 转换成十进制就是
8 + 4 + 2 + 1 = 15。
因此，对象的分代年龄最大只能存储到 15。这是由底层存储结构决定的硬性限制。
3. 尝试设置为 25 会发生什么？
我们可以通过 JVM 参数 -XX:MaxTenuringThreshold 来调整这个阈值。
如果你在启动 JVM 时尝试设置：
java -XX:MaxTenuringThreshold=25 -jar app.jar
结果是：JVM 启动失败，并报错。
Error: Could not create the Java Virtual Machine.
Error: A fatal exception has occurred. Program will exit.
MaxTenuringThreshold of 25 is invalid; must be between 0 and 15
JVM 在启动参数校验时，会明确检查该值是否在 0 到 15 之间。
4. 动态年龄判定（补充考点）
虽然最大年龄是 15，但对象不一定非要达到 15 岁才会晋升老年代。JVM 还有动态对象年龄判定机制：
如果在 Survivor 空间中，相同年龄所有对象的大小总和大于 Survivor 空间的一半（TargetSurvivorRatio，默认 50%），那么年龄大于或等于该年龄的对象就可以直接进入老年代，无须等到 MaxTenuringThreshold。
5. 总结
面试回答总结：
JVM 分代年龄限制为 15，根本原因是对象头（Object Header）的 Mark Word 结构设计。 在 Mark Word 中，只预留了 4 个 bit 的空间来存储 GC 年龄。因为 4 个 bit 能表示的最大数值是
1111（即 15），所以最大年龄无法超过 15。 如果尝试通过-XX:MaxTenuringThreshold设置为大于 15 的值（如 25），JVM 会在启动时校验失败并报错。 此外，实际晋升还受动态年龄判定规则影响，不一定非要达到最大阈值。