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理解Java垃圾回收

这篇文章主要帮助大家理解Java垃圾回收,通过实例学习java垃圾回收,什么是垃圾回收,感兴趣的小伙伴们可以参考一下

当程序创建对象、数组等引用类型的实体时,系统会在堆内存中为这一对象分配一块内存,对象就保存在这块内存中,当这块内存不再被任何引用变量引用时,这块内存就变成垃圾,等待垃圾回收机制进行回收。垃圾回收机制具有三个特征:

垃圾回收机制只负责回收堆内存中的对象,不会回收任何物理资源(例如数据库连接,打开的文件资源等),也不会回收以某种创建对象的方式以外的方式为该对像分配的内存,(例如对象调用本地方法中malloc的方式申请的内存)

程序无法精确控制垃圾回收的运行,只可以建议垃圾回收进行,建议的方式有两种System.gc() 和Runtime.getRuntime().gc()

垃圾回收任何对象之前,总会先调用它的finalize()方法,但是同垃圾回收的时机一致,调用finalize()方法的时机也不确定。

针对以上三个特征,有三个问题:

1、必须手动的进行清理工作,释放除创建对象的方式以外的方式分配的内存和其它的物理资源。并且要注意消除过期的对象引用,否则可能引起OOM。

手动清理通常用到try...finally...这样的代码结构。

示例如下:

import java.io.FileInputStream; import java.io.FileNotFoundException; import java.io.IOException; public class ManualClear { public static void main(String[] args) { FileInputStream fileInputStream = null; try { fileInputStream = new FileInputStream("./src/ManualClear.java"); } catch (FileNotFoundException e) { System.out.println(e.getMessage()); e.printstacktrace(); return; } try { byte[] bbuf = new byte[1024]; int hasRead = 0; try { while ((hasRead = fileInputStream.read(bbuf)) > 0) { System.out.println(new String(bbuf, 0, hasRead)); } } catch (IOException e) { e.printstacktrace(); } } finally { try { fileInputStream.close(); } catch (IOException e) { e.printstacktrace(); } } } }

对于过期对象的引用,引起的OOM通常有三种常见的情况,这三种情况通常都不易发现,短时间内运行也不会有什么问题,但是时间久了后,泄漏的对象增加后终会引起程序崩溃。

类自己管理内存时,要警惕内存泄漏

示例如下:

import java.util.Arrays; import java.util.EmptyStackException; class Stack{ private Object[] elements; private int size; private static final int DEFAULT_INITAL_CAPACITY = 16; public Stack() { elements = new Object[DEFAULT_INITAL_CAPACITY]; } public void push(Object e){ ensureCapacity(); elements[size++] = e; } public Object pop() { if (size == 0) { throw new EmptyStackException(); } return elements[--size]; } private void ensureCapacity() { if (elements.length == size) { elements = Arrays.copyOf(elements, 2 * size + 1); } } } public class StackDemo { public static void main(String[] args) { Stack stack = new Stack(); for (int i = 0; i

之所以会内存泄漏,是因为那些出栈的对象即使程序其它对象不再引用,但是Stack类中的elements[]数组依然保存着这些对象的引用,导致这些对象不会被垃圾回收所回收,所以,当需要类自己管理内存事,要警惕内部维护的这些过期引用是否被及时解除了引用,本例中只需在出栈后,显示的将

elements[size] = null;即可。

缓存是要警惕内存泄漏

出现这样情况通常是一旦将对象放入缓存,很可能长时间不使用很容易遗忘,通常可以用WakeHashMap代表缓存,在缓存中的项过期后,他们可以被自动删除。或者可以由一个后台线程定期执行来清除缓冲中的过期项。

监听器或回调的注册,最好可以显示的取消注册

2、不要手动调用finalize(),它是给垃圾回收器调用

3、避免使用finalize()方法,除非用来作为判断终结条件以发现对象中没有被适当清理的部分;用来作为安全网在手动清理忘记调用的情况下清理系统资源,延后清理总别永不清理要强,并且如果同时记录下忘记清理资源的信息的话,也方便后面发现错误,并及时修改忘记清理的代码;释放对象中本地方法获得的不是很关键的系统资源。

finalize()方法由于其执行时间以及是否确定被执行都不能准确确保,所以最好不用来释放关键资源,但是可用于上面所说的三种情况。其中第一种情况,示例如下:

class Book { boolean checkout = false; public Book(boolean checkout) { this.checkout = checkout; } public void checkin(){ checkout = false; } @Override protected void finalize() throws Throwable { if (checkout) { System.out.println("Error: check out"); } } } public class FinalizeCheckObjectUse { public static void main(String[] args) { new Book(true); System.gc(); } }

执行结果:

Error: check out

例子中的Book对象,在释放前必须处于checkIn的状态,否则不能释放,finalize中的实现可以帮助及时发现不合法的对象,或者更直接的,在finalize中直接使用某个引用变量引用,使其重新进入reachable的状态,然后再次对其进行处理。

另一点需要注意的时,子类如果覆盖了父类的finalize方法,但是忘了手工调用super.finalize或者子类的finalize过程出现异常导致没有执行到super.finalize时,那么父类的终结方法将永远不会调到。

如下:

class Parent{ @Override protected void finalize() throws Throwable { System.out.println(getClass().getName() + " finalize start"); } } class Son extends Parent{ @Override protected void finalize() throws Throwable { System.out.println(getClass().getName() + " finalize start"); } } public class SuperFinalizeLost { public static void main(String[] args) { new Son(); System.gc(); } }

运行结果:

Son finalize start

或者

class Parent{ @Override protected void finalize() throws Throwable { System.out.println(getClass().getName() + " finalize start"); } } class Son extends Parent{ @Override protected void finalize() throws Throwable { System.out.println(getClass().getName() + " finalize start"); int i = 5 / 0; super.finalize(); } } public class SuperFinalizeLost { public static void main(String[] args) { new Son(); System.gc(); } }

执行结果:

Son finalize start

对于第二种情况,可以使用try...finally...结构解决,但是对于第一种情况,最好使用一种叫终结方法守护者的方式。示例如下

class Parent2{ private final Object finalizeGuardian = new Object() { protected void finalize() throws Throwable { System.out.println("在此执行父类终结方法中的逻辑"); }; }; } class Son2 extends Parent2{ @Override protected void finalize() throws Throwable { System.out.println(getClass().getName() + " finalize start"); int i = 5 / 0; super.finalize(); } } public class FinalizeGuardian { public static void main(String[] args) { new Son2(); System.gc(); } }

执行结果:

在此执行父类终结方法中的逻辑

Son2 finalize start

这样可以保证父类的终结方法中所需做的操作执行到。

以上就是本文的全部内容,希望对大家的学习有所帮助。

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