Java中垃圾回收機制的原理

ava中垃圾回收機制的原理
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	對高性能JAVA代碼之內存管理
	更甚者你寫的代碼,GC根本就回收不了,直接系統掛掉。GC是一段程序,不是智能,他只回收他認爲的垃圾,而不是回收你認爲的垃圾。
	GC垃圾回收:
	Grabage Collection相信學過JAVA的人都知道這個是什麼意思。但是他是如何工作的呢?
	首先,JVM在管理內存的時候對於變量的管理總是分新對象和老對象。新對象也就是開發者new出來的對象,但是由於生命週期短,那麼他佔用的內存並不是馬上釋放,而是被標記爲老對象,這個時候該對象還是要存在一段時間。然後由JVM決定他是否是垃圾對象,並進行回收。
	所以我們可以知道,垃圾內存並不是用完了馬上就被釋放,所以就會產生內存釋放不及時的現象,從而降低了內存的使用。而當程序浩大的時候。這種現象更爲明顯,並且GC的工作也是需要消耗資源的。所以,也就會產生內存浪費。
	JVM中的對象生命週期裏談內存回收:
	對象的生命週期一般分爲7個階段:創建階段,應用階段,不可視階段,不可到達階段,可收集階段,終結階段,釋放階段。
	創建階段:首先大家看一下,如下兩段代碼:
	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();
	這兩段代碼都是相同的功能,但是顯然test2的性能要比test1性能要好,內存使用率要高,這是爲什麼呢?原因很簡單,test1每次執行for循環都要創建一個Object的臨時對象,但是這些臨時對象由於JVM的GC不能馬上銷燬,所以他們還要存在很長時間,而test2則只是在內存中保存一份對象的引用,而不必創建大量新臨時變量,從而降低了內存的使用。
	另外不要對同一個對象初始化多次。例如:
	public class A{
	private Hashtable table = new Hashtable();
	public A(){ table = new Hashtable();
	// 這裏應該去掉,因爲table已經被初始化。
	}
	這樣就new了兩個Hashtable,但是卻只使用了一個。另外一個則沒有被引用。而被忽略掉。浪費了內存。並且由於進行了兩次new操作。也影響了代碼的執行速度。
	應用階段:即該對象至少有一個引用在維護他。
	不可視階段:即超出該變量的作用域。這裏有一個很好的做法,因爲JVM在GC的時候並不是馬上進行回收,而是要判斷對象是否被其他引用在維護。所以,這個時候如果我們在使用完一個對象以後對其obj=null或者obj.doSomething()操作,將其標記爲空,可以幫助JVM及時發現這個垃圾對象。
	不可到達階段:就是在JVM中找不到對該對象的直接或者間接的引用。
	可收集階段,終結階段,釋放階段:此爲回收器發現該對象不可到達,finalize方法已經被執行,或者對象空間已被重用的時候。
	JAVA的析構方法:
	可能不會有人相信,JAVA有析構函數? 是的,有。因爲JAVA所有類都繼承至Object類,而finalize就是Object類的一個方法,這個方法在JAVA中就是類似於C++析構函數。一般來說可以通過重載finalize方法的形式才釋放類中對象。如:
	public class A{
	public Object a;
	public A(){ a = new Object ;}
	protected void finalize() throws java.lang.Throwable{
	a = null; // 標記爲空,釋放對象
	super.finalize(); // 遞歸調用超類中的finalize方法。
	}
	}
	當然,什麼時候該方法被調用是由JVM來決定的。..。..。..。..。..。..。..。.
	一般來說,我們需要創建一個destory的方法來顯式的調用該方法。然後在finalize也對該方法進行調用,實現雙保險的做法。
	由於對象的創建是遞歸式的,也就是先調用超級類的構造,然後依次向下遞歸調用構造函數,所以應該避免在類的構造函數中初始化變量,這樣可以避免不必要的創建對象造成不必要的內存消耗。當然這裏也就看出來接口的優勢。
	數組的創建:
	由於數組需要給定一個長度,所以在不確定數據數量的時候經常會創建過大,或過小的數組的現象。造成不必要的內存浪費,所以可以通過軟引用的方式來告訴JVM及時回收該內存。(軟引用,具體查資料)。
	例如:
	Object obj = new char[10000000000000000];
	SoftReference ref = new SoftReference(obj);
	共享靜態存儲空間:
	我們都知道靜態變量在程序運行期間其內存是共享的,因此有時候爲了節約內存工件,將一些變量聲明爲靜態變量確實可以起到節約內存空間的作用。但是由於靜態變量生命週期很長,不易被系統回收,所以使用靜態變量要合理,不能盲目的使用。以免適得其反。
	因此建議在下面情況下使用:
	1,變量所包含的對象體積較大,佔用內存過多。
	2,變量所包含對象生命週期較長。
	3,變量所包含數據穩定。
	4,該類的對象實例有對該變量所包含的對象的共享需求。(也就是說是否需要作爲全局變量)。
	對象重用與GC:
	有的時候,如數據庫操作對象,一般情況下我們都需要在各個不同模塊間使用,所以這樣的對象需要進行重用以提高性能。也有效的避免了反覆創建對象引起的性能下降。
	一般來說對象池是一個不錯的注意。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){。..};
	這樣我們就完成了一個對象池,我們可以將通過對應的方法來存取刪除所需對象。來維護這快內存提高內存重用。
	當然也可以通過調用System.gc()強制系統進行垃圾回收操作。當然這樣的代價是需要消耗一些cpu資源。
	不要提前創建對象:
	儘量在需要的時候創建對象,重複的分配,構造對象可能會因爲垃圾回收做額外的工作降低性能。
	JVM內存參數調優:
	強制內存回收對於系統自動的內存回收機制會產生負面影響,會加大系統自動回收的處理時間,所以應該儘量避免顯式使用System.gc(),
	JVM的設置可以提高系統的性能。例如:
	java -XX:NewSize=128m -XX:MaxNewSize=128m -XX:SurvivorRatio=8 -Xms512m -Xmx512m
	具體可以查看java幫助文檔。我們主要介紹程序設計方面的性能提高。
	JAVA程序設計中有關內存管理的其他經驗:
	根據JVM內存管理的工作原理,可以通過一些技巧和方式讓JVM做GC處理時更加有效。,從而提高內存使用和縮短GC的執行時間。
	1,儘早釋放無用對象的引用。即在不使用對象的引用後設置爲空,可以加速GC的工作。(當然如果是返回值。..。.)
	2,儘量少用finalize函數,此函數是JAVA給程序員提供的一個釋放對象或資源的機會,但是卻會加大GC工作量。
	3,如果需要使用到圖片,可以使用soft應用類型,它可以儘可能將圖片讀入內存而不引起OutOfMemory.
	4,注意集合數據類型的數據結構,往往數據結構越複雜,GC工作量更大,處理更復雜。
	5,儘量避免在默認構造器(構造函數)中創建,初始化大量的對象。
	6,儘量避免強制系統做垃圾回收。會增加系統做垃圾回收的最終時間降低性能。
	7,儘量避免顯式申請數組,如果不得不申請數組的話,要儘量準確估算數組大小。
	8,如果在做遠程方法調用。要儘量減少傳遞的對象大小。或者使用瞬間值避免不必要數據的傳遞。
	9,儘量在合適的情況下使用對象池來提高系統性能減少內存開銷,當然,對象池不能過於龐大,會適得其反.
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