第5章(2) Java的垃圾回收器

终结处理

Java有垃圾回收器回收无用对象占据的内存资源。但垃圾回收器只知道释放经由new分配的内存,如果用其他的方法获得了一块“特殊”的内存区域,就需要我们自己完成清理工作。Java提供了finalize()方法来解决这一问题。

finalize()方法

工作原理:一但垃圾回收器准备好释放对象占用的存储空间,将首先调用其finalize()方法,并且在下一次垃圾回收动作发生时,才会真正回收对象占用的内存。

其作用,换句话说就是:在你不再需要某个对象之前,如果必须执行某些动作,那么你得自己去做。

例如:假设某个对象在创建的过程中会将自己绘制到屏幕上,如果不是明确的擦除,它可能永远得不到清理,这时我们就需要在finalize()方法中加入擦除的功能。

垃圾回收

我们来探讨垃圾回收器是如何工作的?

常见的垃圾回收机制:

(1). 引用计数(简单但速度很慢)

每个对象都含有一个引用记数器。

当有引用链接至对象时,引用记数加1。

当引用离开作用域或被置为null时,引用计数减1.

虽然管理引用记数的开销不大,但这项开销在整个程序生命周期中将持续发生。垃圾回收器会在含有全部对象的列表上遍历,当发现某个对象的引用记数为0时,就释放其占用的空间(但是,引用记数模式经常会在记数值变为0时立即释放对象)。

这种方法有个缺陷,如果对象之间存在循环引用,可能会出现“对象应该被回收,但引用计数却不为零”的情况。对垃圾回收器而言,定位这样的交互自引用的对象组所需的工作量极大。引用记数常用来说明垃圾收集的工作方式,但似乎从未被应用于任何一种Java虚拟机实现中。

(2). “追溯引用”

在一些更快的模式中,垃圾回收器并非基于引用记数技术。它们依据的思想是:对任何“活”的对象,一定能最终追溯到其存活在堆栈或静态存储区之中的引用。这个引用链条可能会穿过数个对象层次。

由此,如果从堆栈和静态存储区开始,遍历所有的引用,就能找到所有“活”的对象。对于发现的每个引用,必须追踪它所引用的对象,然后是此对象包含的所有引用,如此反复进行,直到“根源于堆栈和静态存储区的引用”所形成的网络全部被访问为止。您所访问过的对象必须都是“活”的。注意,这就解决了“交互自引用的对象组”的问题——这种现象根本不会被发现,因此也就被自动回收了。

这种思路有下面这两种做法:

(2-1). 停止-复制(stop-and-copy)(垃圾少时效率低,需要空间大)

有一种做法名为停止-复制(stop-and-copy)。显然这意味着,先暂停程序的运行(所以它不属于后台回收模式),然后将所有存活的对象从当前堆复制到另一个堆,没有被复制的全部都是垃圾。(挑拣的工作)当对象被复制到新堆时,它们是一个挨着一个的,所以新堆保持紧凑排列,然后就可以按前述方法简单、直接地分配新空间了。

当把对象从一处搬到另一处时,所有指向它的那些引用都必须修正。位于堆或静态存储区的引用可以直接被修正,但可能还有其他指向这些对象的引用,它们在遍历的过程中才能被找到(可以想像成有个表格,将旧地址映射至新地址)。

对于这种所谓的“复制式回收器”而言,效率会降低,这有两个原因。

首先,得有两个堆,然后得在这两个分离的堆之间来回捣腾,从而维护比实际需要多一倍的空间。某些Java虚拟机对此问题的处理方式是,按需从堆中分配几块较大的内存,复制动作发生在这些大块内存之间。

第二个问题在于复制。程序进入稳定状态之后,可能只会产生少量垃圾,甚至没有垃圾。

(2-2).标记-清扫(mark-and-sweep)(速度较快,占用空间少,但释放后空间不连续)

尽管如此,复制式回收器仍然会将所有内存自一处复制到另一处,这很浪费。为了避免这种情形,一些Java虚拟机会进行检查:要是没有新垃圾产生,就会转换到另一种工作模式(即“自适应”)。这种模式称为标记-清扫(mark-and-sweep),Sun公司早期版本的Java虚拟机使用了这种技术。对一般用途而言,“标记-清扫”方式速度相当慢,但是当您知道只会产生少量垃圾甚至不会产生垃圾时,它的速度就很快了。

“标记-清扫”所依据的思路同样是从堆栈和静态存储区出发,遍历所有的引用,进而找出所有存活的对象。每当它找到一个存活对象,就会给对象设一个标记,这个过程中不会回收任何对象。只有全部标记工作完成的时候,清理动作才会开始。在清理过程中,没有标记的对象将被释放,不会发生任何复制动作。所以剩下的堆空间是不连续的,垃圾回收器要是希望得到连续空间的话,就得重新整理剩下的对象。

停止-复制”的意思是这种垃圾回收动作不是在后台进行的;相反,垃圾回收动作发生的同时,程序将会被暂停。在Sun公司的文档中会发现,许多参考文献将垃圾回收视为低优先级的后台进程,但事实上垃圾回收器在Sun公司早期版本的Java虚拟机中并非以这种方式实现的。当可用内存数量较低时,Sun版本的垃圾回收器会暂停运行程序,同样,“标记-清扫”工作也必须在程序暂停的情况下才能进行。

“自适应的、分代的、停止-复制、标记-清扫”式的垃圾回收器

Java虚拟机会进行监视,如果所有对象都很稳定,垃圾回收器的效率降低的话,就切换到“标记-清扫”方式;同样,Java虚拟机会跟踪“标记-清扫”的效果,要是堆空间出现很多碎片,就会切换回“停止-复制”方式。这就是“自适应”技术,您可以给它个罗嗦的称呼:“自适应的、分代的、停止-复制、标记-清扫”式垃圾回收器。

时间: 2024-10-22 21:13:02

第5章(2) Java的垃圾回收器的相关文章

[Java基础]-- Java GC 垃圾回收器的分类和优缺点

https://blog.csdn.net/high2011/article/details/80177473?utm_source=blogxgwz2 所属专栏: Java 版权声明:尊重原创,转载请标明,本文转自 https://blog.csdn.net/high2011/article/details/80177473 关于Java的垃圾回收器,一直是个头疼的问题,这里简要说明下分类和优缺点,供选择使用. 一.JVM GC 垃圾回收器类型 JVM的垃圾回收器大致分为六种类型: 1.串行:

Java GC 垃圾回收器的类型小结

阅读了java paper的垃圾回收器类型文章,在此做一个小结,文章部分翻译自java paper gc collector,部分自己做的总结,图片来自网络,在此仅用作理解表达之用. 一.JVM GC 垃圾回收器类型 JVM的垃圾回收器大致分为四种类型: (图片来自网络) 1.串行垃圾回收器  Serial Garbage Collector 串行垃圾回收器在进行垃圾回收时,它会持有所有应用程序的线程,冻结所有应用程序线程,使用单个垃圾回收线程来进行垃圾回收工作. 串行垃圾回收器是为单线程环境而

java面试-垃圾回收器谈谈你的理解

一.垃圾回收算法: 引用计数 复制算法 标记-清除 标记-整理 二.垃圾回收的方式: 串行(Serial).并行(Parallel).并发(CMS).G1 1.串行垃圾回收器(Serial) 它为单线程环境设计且只使用一个线程进行垃圾回收,会暂停所有的用户线程,所以不适合服务器环境. 2.并行垃圾回收器(Parallel) 多个垃圾收集线程并行工作,此时用户线程是暂停的,用于科学计算.大数据处理等弱交互场景. 3.并发垃圾回收器(CMS) 用户线程和垃圾收集线程同时执行(不一定是并行,可能是交替

[JVM 相关] Java 新型垃圾回收器(Garbage First,G1)

回顾传统垃圾回收器 HotSpot 垃圾收集器实现 Serial Collector(串型收集器) 使用场景,大多数服务器是单核CPU. 适用收集场景:1. 新生代收集(Young Generation Collection)2. 老年代收集(Old Generation Collection) Parallel Conllector(并行收集器) 又叫吞吐量收集器(throughput collector)应用于多核系统. 适用收集场景:1. 新生代收集是并行处理.2. 老年代收集和Seria

[Think In Java]基础拾遗1 - 对象初始化、垃圾回收器、继承、组合、代理、接口、抽象类

目录 第一章 对象导论第二章 一切都是对象第三章 操作符第四章 控制执行流程第五章 初始化与清理第六章 访问权限控制第七章 复用类第九章 接口 第一章 对象导论 1. 对象的数据位于何处? 有两种方式在内存中存放对象: (1)为了追求最大的执行速度,对象的存储空间和生命周期可以在编写程序时确定,这可以通过将对象置于堆栈或者静态存储区域内来实现.这种方式牺牲了灵活性. (2)在被称为堆的内存池中动态地创建对象.在这种方式,知道运行时才知道对象需要多少对象,它们的生命周期如何,以及它们的具体类型.

总结Java垃圾回收器的方法和原理

1. 垃圾回收只与内存有关 在Java中,我们new完对象之后,垃圾回收器负责回收无用的对象占据的内存资源.这与C++不同,在C++中,准许使用局部对象,回收对象时候,需要用到finalize()析构函数.C++的对象创建在堆栈中,而Java对象创建在堆中,所以我们创建完对象之后,Java的垃圾回收器在堆中,会自动帮我们回收垃圾,至于何时回收垃圾,我们不得而知了. 2.垃圾回收用到的方法 (1)finalize() 该方法是用来回收“特殊”的内存,而这内存不是new出来的,所以垃圾回收器无法回收

java垃圾回收器的工作原理

Java 语言的一大特点就是可以进行自动垃圾回收处理,而无需开发人员过于关注系统资源,例如内存资源的释放情况.自动垃圾收集虽然大大减轻了开发人员的工作量,但是也增加了软件系统的负担. 拥有垃圾收集器可以说是 Java 语言与 C++语言的一项显著区别.在 C++语言中,程序员必须小心谨慎地处理每一项内存分配,且内存使用完后必须手工释放曾经占用的内存空间.当内存释放不够完全时,即存在分配但永不释放的内存块,就会引起内存泄漏,严重时甚至导致程序瘫痪. 以下列举了垃圾回收器常用的算法及实验原理: 引用

4.5-全栈Java笔记:垃圾回收机制

垃圾回收机制(Garbage  Collection) Java引入了垃圾回收机制,令C++程序员最头疼的内存管理问题迎刃而解.JAVA程序员可以将更多的精力放到业务逻辑上而不是内存管理工作上,大大的提高了开发效率. 垃圾回收原理和算法 1)内存管理 Java的内存管理很大程度指的就是对象的管理,其中包括对象空间的分配和释放. 对象空间的分配:使用new关键字创建对象即可 对象空间的释放:将对象赋值null即可.垃圾回收器将负责回收所有"不可达"对象的内存空间. 2)垃圾回收过程 任何

谈一谈垃圾回收器

目的: 使用垃圾回收器的唯一原因就是:回收程序不再使用的内存. 针对的目标对象: Java的垃圾回收器会自动回收不再使用的Java对象,释放内存.但是回收的是用new创建的,分配在堆上的内存. finalize(): 那么,如果不是用这种方式创建的对象,该怎么回收?比如:Java调用了本地的c语言方法创建了个对象,那么这时,该对象不是放在堆上的.除非你手动去调用c的free()方法,否则,这个对象将永远不会被清理. Java的finalize()方法可以解决上面的问题.垃圾回收器在回收垃圾对象时