Java語(yǔ)言的垃圾回收

1.垃圾回收機(jī)制的基本概念

問(wèn):1.什么是Java垃圾回收?

答：在Java語(yǔ)言的生命周期中，Java運(yùn)行環(huán)境提供了一個(gè)系統(tǒng)的垃圾回收器線(xiàn)程，負(fù)責(zé)自動(dòng)回收那些沒(méi)有引用與之相連的對(duì)象所占用的內(nèi)存。這種清楚無(wú)用對(duì)象進(jìn)行內(nèi)存回收的過(guò)程叫做垃圾回收。

問(wèn)：2.Java垃圾回收的作用是什么？

答：垃圾回收是Java語(yǔ)言提供的一種自動(dòng)內(nèi)存回收的功能，可以讓程序員減輕內(nèi)存管理的負(fù)擔(dān)，同時(shí)減少了很多錯(cuò)誤的出現(xiàn)。

問(wèn):3.Java垃圾回收的方法是什么？

答: 在一個(gè)類(lèi)的實(shí)例化對(duì)象創(chuàng)建時(shí)，Java虛擬機(jī)JVM會(huì)自動(dòng)給該對(duì)象分配內(nèi)存，調(diào)用該對(duì)象的構(gòu)造方法并開(kāi)始跟蹤該對(duì)象。當(dāng)該對(duì)象停止使用時(shí)，JVM會(huì)通過(guò)垃圾回收器回收該對(duì)象所占的內(nèi)存。

問(wèn)：4.那么，Java是如何知道一個(gè)對(duì)象沒(méi)有用的呢？

答：因?yàn)橄到y(tǒng)中的每一個(gè)對(duì)象都有一個(gè)引用計(jì)數(shù)器，如果一個(gè)對(duì)象被引用一次，引用計(jì)數(shù)器相應(yīng)的加1，減少一次引用，相應(yīng)的引用計(jì)數(shù)器減1，以此類(lèi)推，如果一個(gè)對(duì)象的引用計(jì)數(shù)器為0，則說(shuō)明這個(gè)對(duì)象該回收了。

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實(shí)例代碼段：

Student stu = new Student("張 三",18);
Student stu2=stu;
stu=null;
stu2=new Student("李四",20);

思路：

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當(dāng)然除了引用計(jì)數(shù)法判斷對(duì)象是否存活，還有很多的算法去判斷。例如可達(dá)性算法。雖然引用計(jì)數(shù)法原理簡(jiǎn)單，判斷效率高但是同樣存在很多的缺陷。例如對(duì)象的循環(huán)引用時(shí)計(jì)數(shù)器無(wú)法判斷等。

//循環(huán)引用示例
public class Student{
    String name;
    Student friend;
    public static void main(String[] args){
        Student s1 = new Student();
        Student s2 = new Student();
        s1.friend = s2;
        s2.friend = s1;
        s1 = null;
        s2 = null;
    }
}
//s1和s2相互引用對(duì)方，導(dǎo)致它們引用計(jì)數(shù)不為0,但是實(shí)際已是無(wú)用對(duì)象，但是無(wú)法被識(shí)別。

2.Java垃圾回收機(jī)制的好處

• 很好的解決了對(duì)內(nèi)存的一些操作問(wèn)題，包括追蹤，監(jiān)測(cè)，釋放。
• 防止系統(tǒng)內(nèi)存被非法釋放，更加穩(wěn)定安全。

3.Java垃圾回收機(jī)制的特點(diǎn)

只有一個(gè)變量不被任何引用類(lèi)型的變量使用時(shí)，它所占用的內(nèi)存才會(huì)被垃圾回收器回收。

例如：

String str1="HelloWorld!";
String str2=str1;
str1=null;
str2=new String("HelloJava");

程序運(yùn)行到第三行時(shí)，"Helloworld!"對(duì)象仍然被str2引用，所以不會(huì)被垃圾回收器回收。只有當(dāng)str2引用了一個(gè)新的對(duì)象時(shí)，此時(shí)該對(duì)象被當(dāng)作垃圾被回收，例如以上程序運(yùn)行到第四行的時(shí)候。

不能通過(guò)程序強(qiáng)迫垃圾回收器立即執(zhí)行

在任何時(shí)候，程序員都不能通過(guò)程序強(qiáng)迫垃圾回收器立即執(zhí)行，但是程序員可以通過(guò)調(diào)用System.gc()或者Runtime.gc()方法提示垃圾回收器對(duì)垃圾進(jìn)行回收。但是這個(gè)方法只是提醒垃圾回收器對(duì)內(nèi)存進(jìn)行回收，并不一定會(huì)立即執(zhí)行，它只是一個(gè)建議并非命令。

當(dāng)垃圾回收器將要釋放無(wú)用內(nèi)存時(shí)，先調(diào)用對(duì)象的finalize()方法

當(dāng)然，在Java語(yǔ)言中，垃圾的回收是由系統(tǒng)完成的，但是，有一些任務(wù)例如清理非內(nèi)存資源，這些任務(wù)也可以通過(guò)覆蓋Object類(lèi)的finalize()方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。

形式：

protected void finalize() throws Throwable

程序可能到運(yùn)行結(jié)束都沒(méi)有執(zhí)行垃圾回收

如果一個(gè)程序只占用少量的內(nèi)存，沒(méi)有造成嚴(yán)重的內(nèi)存需求，于是垃圾回收器沒(méi)有釋放這些對(duì)象的內(nèi)存就退出了。即雖然程序員定義了finalize()方法，JVM不一定調(diào)用它，然后調(diào)用System.gc提供內(nèi)存回收的建議也不會(huì)起作用。因此很難保證使用該方法來(lái)釋放資源是安全有效的。

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代碼示例：

//filename:GcTest.java
public class GcTest
{
	public static void main(String[] args)
	{
			new GcTest();
			// 下面兩行代碼的作用完全相同，強(qiáng)制系統(tǒng)進(jìn)行垃圾回收
			// System.gc();
			Runtime.getRuntime().gc();
	}
	public void finalize()
	{
		System.out.println("系統(tǒng)正在清理GcTest對(duì)象的資源...");
	}
}

總結(jié)

• Java的垃圾回收機(jī)制，是C++/C語(yǔ)言的一個(gè)重要的區(qū)別，既減輕了手動(dòng)釋放垃圾內(nèi)存的壓力，又解決了錯(cuò)誤釋放引起的安全問(wèn)題！
• 作為Java開(kāi)發(fā)者，一般不需要專(zhuān)門(mén)編寫(xiě)內(nèi)存回收和垃圾清理代碼，對(duì)內(nèi)存泄露和溢出的問(wèn)題，也不需要像C程序員那樣嚴(yán)格，Java垃圾回收機(jī)制根據(jù)一定的回收策略，自動(dòng)的回收內(nèi)存，永不停息的保證JVM中的內(nèi)存空間，防止出現(xiàn)內(nèi)存泄露和溢出問(wèn)題。

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