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java中垃圾回收机制的原理

Answer 1

java中垃圾回收机制的原理
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对高性能JAVA代码之内存管理
更甚者你写的代码，GC根本就回收不了，直接系统挂掉。GC是一段程序，不是智能，他只回收他认为的垃圾，而不是回收你认为的垃圾。
GC垃圾回收：
Grabage Collection相信学过JAVA的人都知道这个是什么意思。但是他是如何工作的呢？
首先，JVM在管理内存的时候对于变量的管理总是分新对象和老对象。新对象也就是开发者new出来的对象，但是由于生命周期短，那么他占用的内存并不是马上释放，而是被标记为老对象，这个时候该对象还是要存在一段时间。然后由JVM决定他是否是垃圾对象，并进行回收。
所以我们可以知道，垃圾内存并不是用完了马上就被释放，所以就会产生内存释放不及时的现象，从而降低了内存的使用。而当程序浩大的时候。这种现象更为明显，并且GC的工作也是需要消耗资源的。所以，也就会产生内存浪费。
JVM中的对象生命周期里谈内存回收：
对象的生命周期一般分为7个阶段：创建阶段，应用阶段，不可视阶段，不可到达阶段，可收集阶段，终结阶段，释放阶段。
创建阶段：首先大家看一下，如下两段代码：
test1：
for（ int i=0; i《10000; i++）
Object obj=new Object（）;
test2：
Object obj=null;
for（ int i=0; i《10000; i++）
obj=new Object（）;
这两段代码都是相同的功能，但是显然test2的性能要比test1性能要好，内存使用率要高，这是为什么呢？原因很简单，test1每次执行for循环都要创建一个Object的临时对象，但是这些临时对象由于JVM的GC不能马上销毁，所以他们还要存在很长时间，而test2则只是在内存中保存一份对象的引用，而不必创建大量新临时变量，从而降低了内存的使用。
另外不要对同一个对象初始化多次。例如：
public class A{
private Hashtable table = new Hashtable（）;
public A（）{ table = new Hashtable（）;
// 这里应该去掉，因为table已经被初始化。
}
这样就new了两个Hashtable，但是却只使用了一个。另外一个则没有被引用。而被忽略掉。浪费了内存。并且由于进行了两次new操作。也影响了代码的执行速度。
应用阶段：即该对象至少有一个引用在维护他。
不可视阶段：即超出该变量的作用域。这里有一个很好的做法，因为JVM在GC的时候并不是马上进行回收，而是要判断对象是否被其他引用在维护。所以，这个时候如果我们在使用完一个对象以后对其obj=null或者obj.doSomething（）操作，将其标记为空，可以帮助JVM及时发现这个垃圾对象。
不可到达阶段：就是在JVM中找不到对该对象的直接或者间接的引用。
可收集阶段，终结阶段，释放阶段：此为回收器发现该对象不可到达，finalize方法已经被执行，或者对象空间已被重用的时候。
JAVA的析构方法：
可能不会有人相信，JAVA有析构函数？ 是的，有。因为JAVA所有类都继承至Object类，而finalize就是Object类的一个方法，这个方法在JAVA中就是类似于C++析构函数。一般来说可以通过重载finalize方法的形式才释放类中对象。如：
public class A{
public Object a;
public A（）{ a = new Object ;}
protected void finalize（） throws java.lang.Throwable{
a = null; // 标记为空，释放对象
super.finalize（）; // 递归调用超类中的finalize方法。
}
}
当然，什么时候该方法被调用是由JVM来决定的。..。..。..。..。..。..。..。.
一般来说，我们需要创建一个destory的方法来显式的调用该方法。然后在finalize也对该方法进行调用，实现双保险的做法。
由于对象的创建是递归式的，也就是先调用超级类的构造，然后依次向下递归调用构造函数，所以应该避免在类的构造函数中初始化变量，这样可以避免不必要的创建对象造成不必要的内存消耗。当然这里也就看出来接口的优势。
数组的创建：
由于数组需要给定一个长度，所以在不确定数据数量的时候经常会创建过大，或过小的数组的现象。造成不必要的内存浪费，所以可以通过软引用的方式来告诉JVM及时回收该内存。（软引用，具体查资料）。
例如：
Object obj = new char［10000000000000000］;
SoftReference ref = new SoftReference（obj）;
共享静态存储空间：
我们都知道静态变量在程序运行期间其内存是共享的，因此有时候为了节约内存工件，将一些变量声明为静态变量确实可以起到节约内存空间的作用。但是由于静态变量生命周期很长，不易被系统回收，所以使用静态变量要合理，不能盲目的使用。以免适得其反。
因此建议在下面情况下使用：
1，变量所包含的对象体积较大，占用内存过多。
2，变量所包含对象生命周期较长。
3，变量所包含数据稳定。
4，该类的对象实例有对该变量所包含的对象的共享需求。（也就是说是否需要作为全局变量）。
对象重用与GC：
有的时候，如数据库操作对象，一般情况下我们都需要在各个不同模块间使用，所以这样的对象需要进行重用以提高性能。也有效的避免了反复创建对象引起的性能下降。
一般来说对象池是一个不错的注意。如下：
public abstarct class ObjectPool{
private Hashtable locked，unlocked;
private long expirationTime;
abstract Object create（）;
abstract void expire（ Object o）;
abstract void validate（ Object o）;
synchronized Object getObject（）{。..};
synchronized void freeObject（Object o）{。..};
这样我们就完成了一个对象池，我们可以将通过对应的方法来存取删除所需对象。来维护这快内存提高内存重用。
当然也可以通过调用System.gc（）强制系统进行垃圾回收操作。当然这样的代价是需要消耗一些cpu资源。
不要提前创建对象：
尽量在需要的时候创建对象，重复的分配，构造对象可能会因为垃圾回收做额外的工作降低性能。
JVM内存参数调优：
强制内存回收对于系统自动的内存回收机制会产生负面影响，会加大系统自动回收的处理时间，所以应该尽量避免显式使用System.gc（），
JVM的设置可以提高系统的性能。例如：
java -XX:NewSize=128m -XX:MaxNewSize=128m -XX:SurvivorRatio=8 -Xms512m -Xmx512m
具体可以查看java帮助文档。我们主要介绍程序设计方面的性能提高。
JAVA程序设计中有关内存管理的其他经验：
根据JVM内存管理的工作原理，可以通过一些技巧和方式让JVM做GC处理时更加有效。，从而提高内存使用和缩短GC的执行时间。
1，尽早释放无用对象的引用。即在不使用对象的引用后设置为空，可以加速GC的工作。（当然如果是返回值。..。.）
2，尽量少用finalize函数，此函数是JAVA给程序员提供的一个释放对象或资源的机会，但是却会加大GC工作量。
3，如果需要使用到图片，可以使用soft应用类型，它可以尽可能将图片读入内存而不引起OutOfMemory.
4，注意集合数据类型的数据结构，往往数据结构越复杂，GC工作量更大，处理更复杂。
5，尽量避免在默认构造器（构造函数）中创建，初始化大量的对象。
6，尽量避免强制系统做垃圾回收。会增加系统做垃圾回收的最终时间降低性能。
7，尽量避免显式申请数组，如果不得不申请数组的话，要尽量准确估算数组大小。
8，如果在做远程方法调用。要尽量减少传递的对象大小。或者使用瞬间值避免不必要数据的传递。
9，尽量在合适的情况下使用对象池来提高系统性能减少内存开销，当然，对象池不能过于庞大，会适得其反.

Answer 2

1. GC的工作原理: 引用计数,标记复制"引用计数"是一种简单但速度很慢的垃圾回收技术.所有对象都有一个引用计数器,当有引用连接时计数器加1,当引用离开作用域时或者被置于NULL时,计数器-1,垃圾回收器会在所有包含对象引用的列表上进行遍历,当发现某个对象的引用计数为0时,就释放占用的空间."标记复制"的运行机制,垃圾回收器遍历包含所有引用的列表,当发现存活的对象引用时做上标记,这样当遍历完所有对象引用并做上标记的时候,执行垃圾回收,将没有标记的对象堆空间释放.

2. 垃圾回收机制的优点:Java的垃圾回收机制使得java程序员不用担心内存空间的分配,减少了内存溢出.但同时也牺牲了一定的性能.

Answer 3

在你写的程序中 编好的代码全部运行在 JVM 即 java 虚拟机，这时你的代码就会占内存。而内存中运行着jvm ， jvm 的 heap 和 stack 都是有限大的。你的程序代码 过多占用内存。导致硬件出问题 系统运行不流畅 慢 ，这时 就产生了GC GC自动回收那些 已死的代码对象 或 已经无用的类

判断无用的类 标准
1.该类所有的实例都以回收。也就是Java堆中不存在该类的任何实例
2. 加载该类的classLoader已经被回收
3.该类对应的java.lang.class 对象没有在任何地方被引用， 无法在任何地方通过反射访问该类的方法

无用的类 和对象就会自动被 GC垃圾回收机制回收。。。。

Answer 4

对于 GC 来说，当程序员创建对象时，GC 就开始监控这个对象的地址、大小以及使用情况。
通常，GC 采用有向图的方式记录和管理堆(heap) 中的所有对象。通过这种方式确定哪些对
象是"可达的"，哪些对象是"不可达的"。当GC 确定一些对象为"不可达"时，GC 就有责任回
收这些内存空间。程序员可以手动执行 System.gc()，通知 GC 运行，但是 Java 语言
规范并不保证 GC 一定会执行。

Answer 5

回收机制就是 当一些资源被创建使用之后或不在调用的话 就会变成垃圾，垃圾的话会占用空间，这时候就需要释放空间给其他程序使用，所以JAVA拥有自动垃圾回收机制，会在适当的时候自动调用垃圾回收 释放资源，程序员也可以手动调用释放资源等等。
如：
public class A {
String str;
public A(String str){
this.str=str;
}
public String toString(){
return str;
}
@Override
protected void finalize() throws Throwable {
System.out.println("我是"+str+".我被回收了..");
}
public static void main(String[] args) {
A a=new A("李四");
a=null;
System.gc(); //运行结果 我是李四.我被回收了..
}
}