2.清理/垃圾回收
初始化涉及的内容并不是特别的多,并且相对而言也比较的简单,清理才是需要重点掌握的地方.
为什么需要垃圾回收,垃圾回收是针对内存而言的,之所以进行垃圾回收是针对某块内存已经不再进行使用的时候,那么这块内存中的数据就要被回收,也就被称为所谓的"垃圾".但是回收并不是时时刻刻都在调用的.因为GC的使用也会耗费一定的资源.并且我们还需要明确一点就是，垃圾回收并不能保证一定会被运行.因为它所针对的是内存空间是否充足.
i.finalize()函数.
在读编程思想的时候看到了这个方法,虽然知道,但是一直也不明确这个方法具体用在什么地方.什么时候调用.简单的说一下.
首先finalize()函数是针对一种"特殊"的方式为某个对象申请了一块特殊的内存空间.由于GC只知道释放由new方式创建的对象.因此如果我们使用了一种特殊的方式为某个对象申请了一块特殊的内存空间.就需要使用finalize()函数执行清理.
我们都知道Java是使用new去创建对象的,那么这种特殊的方式到底是怎样的？这种特殊的方式可能是在分配内存的时候使用了C语言的方式为对象分配了内存,而不是Java通常的方式,这种方式发生在使用"本地方法"的时候发生的,也就是Java中的native方法,通过JNI与C/C++进行交互,那么本地方法就由C/C++来执行了,那么C语言分配内存的方式是通过使用malloc()方法来分配内存的.那么使用malloc()方法分配内存空间之后,在不使用的时候需要使用free来进行释放,如果我们没有去调用free函数去释放内存,那么这块内存将一直不会被释放,也就导致了内存泄漏,因为free是C/C++中才有的方法,因此我们如果想使用free就需要通过使用finalize()中用本地方法进行调用.
因此在垃圾清理的时候我们是不能指望使用finalize()函数的.那么垃圾回收就需要使用到我们熟悉的东西了.
ii.Garbage Collection(GC)
垃圾回收器.概念相比大家都非常熟悉,在这里不进行多余的说.具体要说的是它的工作原理.
GC的工作原理:
对于工作原理就不得不说说引用计数法：
比如说没个对象都有一个计数器,当对象被创建的时候,计数器的数值设置为1,当我们不再使用这个对象的时候,对象已经离开了作用域或者是null的时候,计数器的数值设置为0,然后垃圾回收期在所有的对象列表上进行遍历,然后将计数器为0的对象进行回收,是不是感觉这样的设计还是比较合理的呢？但是其实这种设计是有很大的缺陷的.如果我们的对象之间存在循环调用.那么就会出现,对象应该被回收,但是计数器却不为0的情况.针对这种情况需要具体说一下了.
引用计数法虽然常用在解释垃圾收集的方式,但是没有一个JVM是使用这种算法的.
public class GcDemo { public static void main(String[] args) { GcObject obj1 = new GcObject(); //Step 1 GcObject obj2 = new GcObject(); //Step 2 obj1.instance = obj2; //Step 3 obj2.instance = obj1; //Step 4 obj1 = null; //Step 5 obj2 = null; //Step 6 } } class GcObject{ public Object instance = null; } |
我们来看一下上面这个例子,如果使用引用计数法会导致什么问题.
1：GcObject实例1的引用计数加1，实例1的引用计数=1；
2：GcObject实例2的引用计数加1，实例2的引用计数=1；
3：GcObject实例2的引用计数再加1，实例2的引用计数=2；
4：GcObject实例1的引用计数再加1，实例1的引用计数=2；执行到4，则GcObject实例1和实例2的引用计数都等于2。
5：栈帧中obj1不再指向Java堆，GcObject实例1的引用计数减1，结果为1；
6：栈帧中obj2不再指向Java堆，GcObject实例2的引用计数减1，结果为1。到此，发现GcObject实例1和实例2的计数引用都不为0，那么如果采用的引用计数算法的话，那么这两个实例所占的内存将得不到释放，这便产生了内存泄露。
执行完5-6步的结果如下.
这样引用计数算法在JVM是没有办法得到应用的.因此JVM采用另一种模式的算法来解决这样情况的发生.
可达性算法:
现如今的Hotspot 中的minor GC就是使用这种算法.其中的核心就是图论.图中可以到达的对象就是活对象,无法到达的对象就应该被回收.这种算法有点类似于BFS算法(即:广度优先搜索遍历).从根节点出发.遍历整个图中的所有节点.能够到达的对象即构成连通的,不能到达的地方为不通的.知道BFS算法的应该都特别的清楚.不过minor GC使用的是Cheney算法的变种.根节点为GC Roots并且可以有多个.这些节点被存储在一个队列当中.然后开始遍历整个图.遍历到的对象就是活的.遍历不到的就需要回收.
GC Roots可以使本地方法栈中JNI所引用的对象，虚拟机栈的栈帧局部变量所引用的对象，以及方法区中静态变量或者常量所引用的对象.
reference1->对象实例1；reference2->对象实例2；reference3-> 对象实例4；reference3->; 对象实例4 ->对象实例6；
可以得出对象实例1、2、4、6都具有GC Roots可达性，也就是存活对象，不能被GC回收的对象。而对于对象实例3、5直接虽然连通，但并没有任何一个GC Roots与之相连，这便是GC Roots不可达的对象，这就是GC需要回收的垃圾对象。回过头来看看最前面的实例，GcObject实例1和实例2虽然从引用计数虽然都不为0，但从可达性算法来看，都是GC Roots不可达的对象。总之，对于对象之间循环引用的情况，引用计数算法，则GC无法回收这两个对象，而可达性算法则可以正确回收。
最后介绍一下堆区:因为对象的内存分配都是在堆区当中的.堆区的结构如下:
堆区的结构如上图.所有通过new创建的对象的内存都在堆中分配，堆被划分为新生代和旧生代，新生代又被进一步划分为Eden和Survivor区，最后Survivor由FromSpace和ToSpace组成，结构图新生代。新建的对象都是用新生代分配内存，Eden空间不足的时候，会把存活的对象转移到Survivor中，新生代大小可以由-Xmn来控制，也可以用-XX:SurvivorRatio来控制Eden和Survivor的比例。旧生代用于存放新生代中经过多次垃圾回收 (也即Minor GC) 仍然存活的对象.也就是经过Cheney变种算法从From区拷贝到堆区的对象.这就是GC的垃圾回收机制.
Java的垃圾回收器被称为自适应的,分带的,停止-复制，标记-清扫式垃圾回收器.其原因在于他的工作方式,所谓的自适应是它可以根据不同方式切换到不同的工作状态.分代表示在执行停止-复制状态的时候,不同的内存块会有不同的代数来判断当前的对象是否存活.所谓的自适应的状态就表示停止-复制和标记-清扫的状态的切换.至于什么是停止-复制，清扫-标记这两个概念我就不进行多说了,Java编程思想上给了明确的概念.
