哪些區(qū)域需要回收
運(yùn)行時(shí)內(nèi)存分為5個(gè)區(qū)域：程序計(jì)數(shù)器、虛擬機(jī)棧、本地方法棧、堆、方法區(qū)，這些區(qū)域是如何回收的？
1-程序計(jì)數(shù)器、虛擬機(jī)棧、本地方法棧
這3個(gè)區(qū)域是隨著線程而生，隨著線程而滅，棧中的棧幀數(shù)據(jù)隨著方法的調(diào)用到結(jié)束有條不紊的進(jìn)行著入棧出棧，每一個(gè)棧幀中分配多少內(nèi)部基本上在類(lèi)結(jié)構(gòu)確定下來(lái)（類(lèi)加載）就已知了。內(nèi)存分配和回收具有確定性，隨著方法的結(jié)束或者線程的結(jié)束后，內(nèi)存自然就會(huì)被回收了。
2- java堆和方法區(qū)
一個(gè)接口中的多個(gè)實(shí)現(xiàn)類(lèi)需要的內(nèi)存可能不一樣，一個(gè)方法的多個(gè)分支需要的內(nèi)存也不一樣，我們只有在程序處于執(zhí)行期間才能知道會(huì)創(chuàng)建哪些對(duì)象，對(duì)這部分的內(nèi)存分配和回收是動(dòng)態(tài)的，垃圾回收主要關(guān)注的是這部分的內(nèi)存。
判斷對(duì)象是“生”是“死”？
引用計(jì)數(shù)算法
java虛擬機(jī)沒(méi)有采用引用計(jì)數(shù)算法來(lái)判斷對(duì)象是否生存，主要考慮的是它很難解決對(duì)象之間的相互循環(huán)引用的問(wèn)題。
可達(dá)性分析算法（Reachablity Analysis）
基本思路是：從每一個(gè)GC Roots出發(fā)找到它所有可達(dá)的對(duì)象，走過(guò)的路徑成為引用鏈，被引用鏈串起來(lái)的就是存活對(duì)象；其他的雖然存在引用關(guān)系，但是GC Roots不可達(dá)的，判定為可回收對(duì)象。、
GC Roots :可作為的對(duì)象包含以下幾種：
- 虛擬機(jī)棧（棧幀中本地變量表）中引用的對(duì)象
- 方法區(qū)中類(lèi)靜態(tài)屬性引用的對(duì)象
- 方法區(qū)中常量引用的對(duì)象
- 本地方法棧中JNI（Native Method）引用的對(duì)象
引用與緩存
為了更細(xì)致的管理對(duì)象的內(nèi)存，對(duì)象引用進(jìn)行了擴(kuò)展，分為：強(qiáng)引用（Strong Reference）、軟引用（Soft Reference）、弱引用（Weak Reference）、虛引用（Phantom Reference，也叫幽靈引用）。
強(qiáng)引用
-
Object obj = new Object();這種通過(guò)關(guān)鍵字new出來(lái)的對(duì)象就屬于強(qiáng)引用，普遍存在的，只要這種引用還關(guān)聯(lián)著對(duì)象，就不會(huì)被垃圾回收器回收。 - **內(nèi)存空間不夠時(shí)，不會(huì)進(jìn)行垃圾回收，而是直接拋出內(nèi)存溢出異常 **
軟引用
用來(lái)描述有用但是并不必需的對(duì)象，在系統(tǒng)將要發(fā)生內(nèi)存溢出異常之前，JVM將會(huì)把這些對(duì)象標(biāo)記成垃圾數(shù)據(jù)，并對(duì)這些標(biāo)記的數(shù)據(jù)進(jìn)行二次回收，若回收后還是沒(méi)有足夠的內(nèi)存分配，才會(huì)拋出內(nèi)存溢出的異常。 用法： 用來(lái)實(shí)現(xiàn)內(nèi)存敏感的緩存
import java.lang.ref.SoftReference;
class ReferenceTest{
Object obj = new Object();//強(qiáng)引用
SoftReference<Object> sr = new SoftReference<Object>(obj);//關(guān)聯(lián)軟引用
// 取消強(qiáng)引用，只保留軟引用
obj=null；
pass(...);
//通用的處理，以及softreference的復(fù)用模式
if(sr.get() != null){
Obeject getRef = sr.get();
use(getRef);
}else{
Object newObj = new Object();
sr = new SoftReference(newObj);//重建軟引用
}
}
- 注意
1.在虛擬機(jī)內(nèi)存空間足夠大的時(shí)候是不會(huì)發(fā)生內(nèi)存回收的，而且GC的優(yōu)先級(jí)最低，只有所有線程都停止時(shí)才有可能執(zhí)行GC（即使使用System.gc()也只是告訴JVM這是一個(gè)執(zhí)行GC的好時(shí)機(jī)，但是實(shí)際上JVM會(huì)自己決斷是否達(dá)到了這個(gè)條件，比如沒(méi)有線程正在執(zhí)行，這是GC這個(gè)守護(hù)線程就會(huì)執(zhí)行），因?yàn)镚C有一定的代價(jià)。所以與軟引用關(guān)聯(lián)的對(duì)象在內(nèi)存充足時(shí)是不會(huì)發(fā)生的，只有處于內(nèi)存溢出的邊緣才會(huì)發(fā)生回收操作。
2.雖然與軟引用關(guān)聯(lián)的對(duì)象可能會(huì)被收回，但保存這個(gè)軟引用關(guān)系的SoftReference變量并不一定會(huì)被回收，所以出現(xiàn)了ReferenceQueue來(lái)管理這些變量。
弱引用
- 弱引用描述的是非必需的對(duì)象：被弱引用關(guān)聯(lián)的對(duì)象只能生存到下一次GC回收發(fā)生之前，當(dāng)GC工作時(shí)，無(wú)論當(dāng)前空間是否足夠，都會(huì)回收只被弱引用關(guān)聯(lián)的對(duì)象。
- 用法：一般會(huì)和ReferenceQueue進(jìn)行關(guān)聯(lián)
import java.lang.ref.ReferenceQueue;
import java.lang.ref.WeakReference;
public class WeakReferenceTest{
public static void main(Stting[] args) throws Exception{
Object obj = new Object();
//ReferenceQueue的作用:
//當(dāng)弱引用關(guān)聯(lián)的對(duì)象被標(biāo)記為垃圾，準(zhǔn)備回收時(shí)，
//會(huì)自動(dòng)把保存弱引用的對(duì)象WeakReference放到ReferenceQueue中，等待被處理
//主要目的是：引用關(guān)聯(lián)的對(duì)象被回收了，但存儲(chǔ)引用的對(duì)象沒(méi)有及時(shí)回收會(huì)造成
//內(nèi)存膨脹
ReferenceQueue<Object> rf = new ReferenceQueue<Object>();
WeakReference<Object> wf = new WeakReference<Object>(obj,rf);
WeakReference<Object> wf_q = null;
// poll方法，刪除隊(duì)尾引用并返回
while(wf_q = rf.poll()!= null){
// do something for remove reference
}
}
}
虛引用
- 最弱的一種引用關(guān)系，無(wú)法通過(guò)虛引用來(lái)獲取對(duì)象的實(shí)例
- 用途：僅僅是在這個(gè)對(duì)象被回收時(shí)收到一個(gè)系統(tǒng)的通知。
總結(jié)
對(duì)于軟引用和弱引用，被GC標(biāo)記為垃圾準(zhǔn)備回收時(shí)會(huì)清除對(duì)應(yīng)的引用，即get方法返回null，然后放入綁定的引用隊(duì)列中，理論上此時(shí)沒(méi)有真正被回收，只是沒(méi)有辦法在訪問(wèn)到；但是對(duì)于虛引用則是在發(fā)生回收時(shí)放入隊(duì)列，也是唯一一種確認(rèn)對(duì)象被回收而加入隊(duì)列的引用，可以利用這一特性做一些有趣的事。
finalize()越獄
通過(guò)一條到墻外的地下通道（finalize）、一列快速列車(chē)（F-Queue）的驚險(xiǎn)越獄大片
- 可達(dá)性分析發(fā)現(xiàn)這個(gè)對(duì)象沒(méi)有到GC Roots的引用鏈（快到砍頭的時(shí)候了），進(jìn)行第一次標(biāo)記，如果對(duì)象沒(méi)有覆蓋Object的finalize方法，或者已經(jīng)執(zhí)行過(guò)了一次finalize方法，則這個(gè)對(duì)象的finalize不會(huì)執(zhí)行，等待下一次GC被回收（蠢蛋和倒霉蛋的組合，一個(gè)不知道這個(gè)秘密通道，一個(gè)越獄失敗被抓了回來(lái)成為重點(diǎn)照顧對(duì)象，沒(méi)日沒(méi)夜的毒打，只能等死了）
- 如果覆蓋了finalize方法但還沒(méi)有執(zhí)行（已經(jīng)踩好點(diǎn)了，還在做最后的精密計(jì)劃，天一黑，就行動(dòng)），將這個(gè)對(duì)象放到F-Queue中等待執(zhí)行finalize方法（通過(guò)地下秘密通道到達(dá)獄外，此時(shí)列車(chē)也到了，正在排隊(duì)刷卡上車(chē)...）
- 以低優(yōu)先級(jí)執(zhí)行F-Queue中對(duì)象的finalize方法，進(jìn)行第二次標(biāo)記，如果finalize中將自己對(duì)象的引用與外面的引用鏈上的對(duì)象建立了鏈接，則將其移出F-Queue，成功逃脫回收（滴，學(xué)生卡，上車(chē)落座，系好安全帶，老司機(jī)要飆車(chē)了），如果沒(méi)有建立與引用鏈的鏈接，則等待下一次GC被回收（滴，余額不足，請(qǐng)及時(shí)充值，司機(jī)說(shuō)窮鬼，沒(méi)錢(qián)還想做快速列車(chē)。哎哎哎~，老司機(jī)帶帶我呀，帶帶我呀，帶我呀，我呀，呀...曾經(jīng)的秋名山車(chē)神遺棄在角落。）
進(jìn)行了兩次標(biāo)記：第一次標(biāo)記是篩選有哪些finalize方法是需要執(zhí)行的；第二次標(biāo)記是哪些finalize方法關(guān)聯(lián)了引用鏈，將其移出隊(duì)列。
public class SaveSelfTest {
public static Scofield BreakAway= null;//逃生專(zhuān)列
public static void main(String[] args) throws Exception{
Scofield michael = new Scofield();
michael.sayHi();
//第一次逃脫，成功
michael = null;//置為null，觸發(fā)回收的條件
System.gc();
Thread.sleep(200);
if(BreakAway != null){
BreakAway.sayHi();
}else{
util.print("ScoField:Please save me,I'll dead next morning!");
}
//第二次逃脫，失敗，finalize函數(shù)只能最多被執(zhí)行一次
BreakAway = null;
System.gc();
Thread.sleep(200);
if(BreakAway != null){
BreakAway.sayHi();
}else{
util.print("ScoField:Please save me,I'll dead next morning!");
}
System.exit(0);
}
}
class Scofield{
public void sayHi(){
util.print("Hi, I'm Michael ScoField!");
}
@Override
protected void finalize() throws Throwable{
super.finalize();//Object
util.print("Scofield gets on car!");
SaveSelfTest.BreakAway = this;//關(guān)聯(lián)引用鏈
}
}
class util{
public static void print(String str){
System.out.println(str);
}
}
/* Output
Hi, I'm Michael ScoField!
Scofield gets on car!
Hi, I'm Michael ScoField!
ScoField:Please save me,I'll dead next morning!
*/
參考鏈接
http://www.cnblogs.com/jiangyi-uestc/p/5679331.html
http://www.importnew.com/14115.html
