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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
任何一种垃圾回收算法一般要做两件基本事情:
1. 发现无用的对象
2. 回收无用对象占用的内存空间。
垃圾回收机制保证可以将“无用的对象”进行回收。无用的对象指的就是没有任何变量引用该对象。 JAVA的垃圾回收器通过相关算法发现无用对象,并进行清除和整理。
3)垃圾回收相关算法
a. 引用计数法
堆中每个对象都有一个引用计数。被引用一次,计数加1. 被引用变量值变为null,则计数减1. 直到计数为0,则表示变成无用对象。 优点是算法简单,缺点是“循环引用的无用对象”无法别识别。
【示例1】 循环引用示例
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互相引用了对方,导致他们的引用计数不为0,实际已经无用,但是无法被识别。
b. 引用可达法(根搜索算法)
程序把所有的引用关系看作一张图,从一个节点GC ROOT开始,寻找对应的引用节点,找到这个节点以后,继续寻找这个节点的引用节点,当所有的引用节点寻找完毕之后,剩余的节点则被认为是没有被引用到的节点,即无用的节点。
通用的分代垃圾回收机制
分代垃圾回收机制,是基于这样一个事实:不同的对象的生命周期是不一样的。因此,不同生命周期的对象可以采取不同的回收算法,以便提高回收效率。我们将对象分为三种状态:年轻代、年老代、持久代。JVM将堆内存划分为 Eden、Survivor 和 Tenured/Old 空间。
1)年轻代
所有新生成的对象首先都是放在Eden区。 年轻代的目标就是尽可能快速的收集掉那些生命周期短的对象,对应的是Minor GC,每次 Minor GC 会清理年轻代的内存,算法采用效率较高的复制算法,频繁的操作,但是会浪费内存空间。当“年轻代”区域存放满对象后,就将对象存放到年老代区域。
2)年老代
在年轻代中经历了N(默认15)次垃圾回收后仍然存活的对象,就会被放到年老代中。因此,可以认为年老代中存放的都是一些生命周期较长的对象。年老代对象越来越多,我们就需要启动MajorGC和Full GC(全量回收),来一次大扫除,全面清理年轻代区域和年老代区域。
3)持久代
用于存放静态文件,如Java类、方法等。持久代对垃圾回收没有显著影响。
Minor GC:
用于清理年轻代区域。Eden区满了就会触发一次Minor GC。清理无用对象,将有用对象复制到“Survivor1”、“Survivor2”区中。
Major GC:
用于清理老年代区域。
Full GC:
用于清理年轻代、年老代区域。 成本较高,会对系统性能产生影响。
JVM调优和Full GC
在对JVM调优的过程中,很大一部分工作就是对于FullGC的调节。有如下原因可能导致Full GC:
1) 年老代(Tenured)被写满
2) 持久代(Perm)被写满
3) System.gc()被显示调用
4) 上一次GC之后Heap的各域分配策略动态变化
开发中容易造成内存泄露的操作
老鸟建议: 在实际开发中,经常会造成系统的崩溃。如下这些操作我们应该注意这些使用场景。 请大家学完相关内容后,回头过来温习下面的内容。 |
如下四种情况时最容易造成内存泄露的场景,请大家开发时一定注意:
1)创建大量无用对象
比如,我们再需要大量拼接字符串时,使用了String而不是StringBUilder。
String str = ""; for (int i = 0; i < 10000; i++) { str += i; //相当于产生了10000个String对象 } |
2)静态集合类的使用
像HashMap、Vector、List等的使用最容易出现内存泄露,这些静态变量的生命周期和应用程序一致,所有的对象Object也不能被释放。
3)各种连接对象(IO流对象、数据库连接对象、网络连接对象)未关闭
4)监听器的使用
释放对象时,没有删除相应的监听器
要点
1.程序员无权调用垃圾回收器。
2.程序员可以通过System.gc()。只是通知JVM并不是运行垃圾回收器。尽量少用,会申请启动Full GC,成本高,影响系统性能。
3.finalize方法,是Java提供给程序员用来释放对象或资源的方法,但是尽量少用
「全栈Java笔记」是一部能帮大家从零到一成长为全栈Java工程师系列笔记。笔者江湖人称 Mr. G,10年Java研发经验,曾在神州数码、航天院某所研发中心从事软件设计及研发工作,从小白逐渐做到工程师、高级工程师、架构师。精通Java平台软件开发,精通JAVAEE,熟悉各种流行开发框架。
笔记包含从浅入深的六大部分:
A-Java入门阶段
B-数据库从入门到精通
C-手刃移动前端和Web前端
D-J2EE从了解到实战
E-Java高级框架精解
F-Linux和Hadoop
本文出自 “12931675” 博客,请务必保留此出处http://12941675.blog.51cto.com/12931675/1942382
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