Java的内存回收机制

2013-6-14 14:48| 发布者: 红黑魂| 查看: 1618| 评论: 0|来自: 博客园

摘要: 在Java中，它的内存管理包括两方面：内存分配（创建Java对象的时候）和内存回收，这两方面工作都是由JVM自动完成的，降低了Java程序员的学习难度，避免了像C/C++直接操作内存的危险。但是，也正因为内存管理完全由J ...

在Java中，它的内存管理包括两方面：内存分配（创建Java对象的时候）和内存回收，这两方面工作都是由JVM自动完成的，降低了Java程序员的学习难度，避免了像C/C++直接操作内存的危险。但是，也正因为内存管理完全由JVM负责，所以也使Java很多程序员不再关心内存分配，导致很多程序低效，耗内存。因此就有了Java程序员到最后应该去了解JVM，才能写出更高效，充分利用有限的内存的程序。

1.Java在内存中的状态

首先我们先写一个代码为例子：

Person.java

 1 package test;
 2 
 3 import java.io.Serializable;
 4 
 5 public class Person implements Serializable {
 6 
 7     static final long serialVersionUID = 1L;
 8 
 9     String name; // 姓名
10     
11     Person friend;    //朋友
12 
13     public Person() {}
14     
15     public Person(String name) {
16         super();
17         this.name = name;
18     }
19 }

Test.java

 1 package test;
 2 
 3 
 4 public class Test{
 5 
 6     public static void main(String[] args) {
 7         Person p1 = new Person("Kevin");
 8         Person p2 = new Person("Rain");
 9         Person p3 = new Person("Sunny");
10         
11         p1.friend = p2;
12         p3 = p2;
13         p2 = null;
14     }
15 }

把上面Test.java中main方面里面的对象引用画成一个从main方法开始的对象引用图的话就是这样的（顶点是对象和引用，有向边是引用关系）：

当程序运行起来之后，把它在内存中的状态看成是有向图后，可以分为三种：

1）可达状态：在一个对象创建后，有一个以上的引用变量引用它。在有向图中可以从起始顶点导航到该对象，那它就处于可达状态。

2）可恢复状态：如果程序中某个对象不再有任何的引用变量引用它，它将先进入可恢复状态，此时从有向图的起始顶点不能再导航到该对象。在这个状态下，系统的垃圾回收机制准备回收该对象的所占用的内存，在回收之前，系统会调用finalize()方法进行资源清理，如果资源整理后重新让一个以上引用变量引用该对象，则这个对象会再次变为可达状态；否则就会进入不可达状态。

3）不可达状态：当对象的所有关联都被切断，且系统调用finalize()方法进行资源清理后依旧没有使该对象变为可达状态，则这个对象将永久性失去引用并且变成不可达状态，系统才会真正的去回收该对象所占用的资源。

上述三种状态的转换图如下：

2.Java对对象的4种引用

1）强引用 ：创建一个对象并把这个对象直接赋给一个变量，eg ：Person person = new Person("sunny"); 不管系统资源有么的紧张，强引用的对象都绝对不会被回收，即使他以后不会再用到。

2）软引用 ：通过SoftReference类实现，eg : SoftReference<Person> p = new SoftReference<Person>(new Person("Rain"));,内存非常紧张的时候会被回收，其他时候不会被回收，所以在使用之前要判断是否为null从而判断他是否已经被回收了。

3）弱引用 ：通过WeakReference类实现，eg : WeakReference<Person> p = new WeakReference<Person>(new Person("Rain"));不管内存是否足够，系统垃圾回收时必定会回收。

4）虚引用 ：不能单独使用，主要是用于追踪对象被垃圾回收的状态。通过PhantomReference类和引用队列ReferenceQueue类联合使用实现，eg ：

 1 package test;
 2 
 3 import java.lang.ref.PhantomReference;
 4 import java.lang.ref.ReferenceQueue;
 5 
 6 
 7 public class Test{
 8 
 9     public static void main(String[] args) {
10         //创建一个对象
11         Person person = new Person("Sunny");    
12         //创建一个引用队列    
13         ReferenceQueue<Person> rq = new ReferenceQueue<Person>();
14         //创建一个虚引用，让此虚引用引用到person对象
15         PhantomReference<Person> pr = new PhantomReference<Person>(person, rq);
16         //切断person引用变量和对象的引用
17         person = null;
18         //试图取出虚引用所引用的对象
19         //发现程序并不能通过虚引用访问被引用对象，所以此处输出为null
20         System.out.println(pr.get());
21         //强制垃圾回收
22         System.gc();
23         System.runFinalization();
24         //因为一旦虚引用中的对象被回收后，该虚引用就会进入引用队列中
25         //所以用队列中最先进入队列中引用与pr进行比较，输出true
26         System.out.println(rq.poll() == pr);
27     }
28 }