总结: 十分钟理解 Java 对象生存期与JVM垃圾回收机制

╰+哭是因爲堅強的太久メ 2022-05-27 23:54 159阅读 0赞

Java的堆是一个运行时数据区,类的实例对象从中分配空间.Java虚拟机的堆中存储着正在运行的应用程序所建立的所有对象,这些对象通过new,newarray,anewarray和multainewarray等指令建立,但是它们不需要程序代码来显式地释放.

一般来说,堆是由垃圾回收来负责的,尽管JVM规范并不要求特殊的垃圾回收技术,甚至根本就不需要垃圾回收,但是由于内存有限,JVM有一个垃圾回收所管理的堆.

垃圾回收是一种动态存储管理技术,它自动地释放不再被程序引用的对象,按照特定的垃圾回收算法来实现资源自动回收的功能.

下面我们来看一下如何理解垃圾回收机制:

在C++中,释放内存是需要手动进行处理的,用delete运算符来释放分配的内存.也就是当程序不再需要某实体时,就用delete告诉系统,可以回收这块空间了.对C++程序员来说,内存回收是一件很麻烦的事情,也很容易出错.

而Java采用了一种比较方便的方法解决了这个问题:垃圾回收,垃圾回收机制完全由JVM负责,程序员在抛弃对象时不必再关心空间内存回收问题.

那么,对象什么时候被回收呢

Java的垃圾回收机制包含了近十中算法.我们简单举一个例子:引用计数法.

一个对象,可以有一个或者多个引用变量指向它.当一个对象不再有任何一个引用变量指向它时,这个对象就应被抛弃了.或者说,这个对象可以被垃圾回收机制回收了.

可知当不存在对某个对象的任何引用时,就意味着JVM被告知某一对象可以被回收了,JVM的垃圾回收机制对堆空间做实时监测,当发现某个对象的引用计数为0时,就将该对象列入回收列表中,并不是马上予以销毁.

当对象被认定没有存在的必要了,那么它所占用的内存就可以被释放.被回收的内存可用于后续的再分配.

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但实际上,并不是对象被抛弃后当即就被回收的.JVM进程做空间回收有较大的系统开销,如果每当某应用进程丢弃一个对象,就立即回收它的空间的话,势必会使整个系统的运转效率变得十分低下.

这个很容易理解,系统的运作也是有开销的,不能做到及时回收.JVM的垃圾回收机制有多个算法.除了引用计数器是用来判断对象是否被抛弃外,其他算法是用来确定何时及如何做回收,JVM的垃圾回收机制是要在时间和空间之间做个平衡.

因此,为了提高系统的效率,垃圾回收器通常只在满足两个条件时才运行: 即有对象要回收且系统需要回收.垃圾回收要占用时间,因此,Java运行时系统只在需要的时候才进行垃圾回收,用户无法知道垃圾回收发生的精确时间.

转载请注明来源:[Java 对象生存期与垃圾回收][Java] --李俊标

接下来,了解C++的程序员可能会想到了,我们怎么手动干预系统的回收呢,在Java里,这是不可能的,没办法做到,在代码里控制JVM的垃圾回收运作.让JVM及时进行垃圾回收,是一种需求,当然,还有一种需求就是在特定的时候,需要JVM最好不要回收垃圾.要求系统运行速度较快的系统,特别是嵌入式系统,往往希望如此.

对于垃圾回收机制来说,程序只有两种方式发消息给JVM,一种是将指向某对象的所有引用变量全部移走,这就相当于向JVM发送了一个消息,这个对象可以回收了,程序不需要了.还有一种方式就是调用库方法 System.gc();

调用System.gc(); 也仅仅是一个回收请求,JVM接收到这个消息后,并不是立即做垃圾回收,而只是对几个垃圾回收算法做加权,使垃圾回收变的容易发生,或者说是提早发生.

Java的垃圾回收机制是为所有Java应用进程服务的,而不是为了某个特定的进程服务的.

因此,任何一个进程都不能命令垃圾回收机制做什么,怎么做,什么时候做.

接下来,我们了解一下 finalize()方法

一个对象在运行时,可能会有一些东西与其关联.因此,当对象即将被销毁时,有时就需要做一个善后的工作,可以把这些操作写在finalize()方法里面(常常被叫做终止器),如下所示:

producted void finalize()
    {
      //finalization code here
    }

这个终止器的用途类似于C++里的析构函数,都是自动调用的.但是,两者的调用时机不一样,使两者的表现行为有很大的区别.

C++的析构函数总是在当对象离开作用域的时候被调用.也就是说,C++析构函数的调用时机是确定的,且可以在编码中把握.Java终止器在对象被销毁时调用.所以,被丢弃的对象不知何时被销毁.而且,对于大多数场合,被丢弃对象在应用终止后仍未被销毁.

在编码时,是应该考虑到这点的,例如,某对象在运行时打开了某个文件,该对象被丢弃时没有关闭这个文件,而是把文件的关闭语句写在了终止器里.如果文件是独占打开的,那么其他的对象都无法访问这个文件了.如果文件是共享的,那么,直到程序结束,其他访问该文件的对象,都无法读到被丢弃对象写入该文件的新内容.

当应用终止时,会不会执行应用中所有的finalize()呢?根据<Thinking in Java>里的观点:"到程序结束的时候,并非所有收尾模块都会得到调用".这还仅仅是指应用正常终止的场合,非正常结束呢??? 因此,哪些收尾模块操作,可以放在finalize()里,是需要斟酌的.

如果所有声明的对象引用都是来自其他适合进行垃圾回收的对象,这个对象就是最适合进行垃圾回收的.对象在变得不能被访问之后不必马上作为垃圾被收集,该对象只是适合垃圾回收.

只要对象可以被任何存活的线程访问,就不适合进行垃圾回收,一个已经成为垃圾回收目标对象还可以消除这种适当性,当对象finalize() 方法创建一个指向该对象的合法引用时,就可以出现这种情况.

当JVM的拦截收集器调用一个合适对象的finalize()方法时,它会忽略任何由finalize()方法抛出的异常.在其他情况下,finalize()方法的异常处理同普通方法处理异常时一样的.

Object对象有一个finalize()方法,所以所有的类都是从Object类继承的原因,因此,所有的对象都有一个finalize()方法.类可以覆盖finalize()方法,而且和普通的方法覆盖是一样的,不能降低finalize()方法的可访问性.调用finalize()本身不会破坏该对象.

转载请注明来源:[https://blog.csdn.net/weixin\_40099554/article/details/79696042][Java]  --李俊标

[70]: /images/20220528/d5c7eb1c1e524f13b4128a58c488e54d.png
[Java]: https://blog.csdn.net/weixin_40099554/article/details/79696042

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