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分类: Java

2016-06-29 07:38:05

java 垃圾回收总结(1)


 转自:www.cnblogs.com/aigongsi/archive/2012/04/06/2434771.html
以前看过很多次关于垃圾回收相关的文章,都只是看过就忘记了,没有好好的整理一下,发现写文章可以强化自己的记忆。

java与C,c++有很大的不同就是java语言开发者不需要关注内存信息,不会显式的直接操作内存,而是通过jvm虚拟机来实现。

java虚拟机运行的时候内存分配图如下图:

http://images.cnblogs.com/cnblogs_com/aigongsi/201204/201204061525045558.jpg

jvm虚拟机栈:一个是线程独有的,每次启动一个线程,就创建一个jvm虚拟机栈,线程退出的时候就销毁。这里面主要保存线程本地变量名和局部变量值。

本地方法栈: 调用本地jni方法的时候而创建的。这里分配的jvm之外的内存空间。方法调用结束之后销毁。

pc寄存器 : 这个保存线程当前执行的字节码指令

堆:主要保存创建的对象。

方法区:保存class相关的信息。主要是class的一个内存结构信息

常量池:方法区的一部分,主要保存class内存结构中常量值 例如String值,public static final 类型的值

 

我们这里说的垃圾回收,主要是java虚拟机对堆内存区域的回收。

 

1 首先的问题是:jvm如何知道那些对象需要回收 ?

目前有两种算法

  • 引用计数法

每个对象上都有一个引用计数,对象每被引用一次,引用计数器就+1,对象引用被释放,引用计数器-1,直到对象的引用计数为0,对象就标识可以回收

这个可以用数据算法中的图形表示,对象A-对象B-对象C 都有引用,所以不会被回收,对象B由于没有被引用,没有路径可以达到对象B,对象B的引用计数就就是0,对象B就会被回收。

 

 2

但是这个算法有明显的缺陷,对于循环引用的情况下,循环引用的对象就不会被回收。例如下图:对象A,对象B 循环引用,没有其他的对象引用A和B,则A和B 都不会被回收。

 3

  • root搜索算法

这种算法目前定义了几个root,也就是这几个对象是jvm虚拟机不会被回收的对象,所以这些对象引用的对象都是在使用中的对象,这些对象未使用的 对象就是即将要被回收的对象。简单就是说:如果对象能够达到root,就不会被回收,如果对象不能够达到root,就会被回收。

如下图:对象D访问不到根对象,所以就会被回收

4

以下对象会被认为是root对象:

  • 被启动类(bootstrap加载器)加载的类和创建的对象
  • jvm运行时方法区类静态变量(static)引用的对象
  • jvm运行时方法去常量池引用的对象
  • jvm当前运行线程中的虚拟机栈变量表引用的对象
  • 本地方法栈中(jni)引用的对象

由于这种算法即使存在互相引用的对象,但如果这两个对象无法访问到根对象,还是会被回收。如下图:对象C和对象D互相引用,但是由于无法访问根,所以会被回收。

5

jvm在确定是否回收的对象的时候采用的是root搜索算法来实现。

在root搜索算法的里面,我们说的引用这里都指定的是强引用关系。所谓强引用关系,就是通过用new 方式创建的对象,并且显示关联的对象

1
Object obj = new Object();

以上就是代表的是强引用关系,变量obj 强引用了 Object的一个对象。

java里面有四种应用关系,从强到弱分别为:

Strong Reference(强引用) –>Weak Reference (弱引用) -> Soft Reference(软引用) – > Phantom Reference(引用)

 

Strong Reference : 只有在引用对象root不可达的情况下才会标识为可回收,垃圾回收才可能进行回收

Weak Reference :即使在root算法中 其引用的对象root可达到,但是如果jvm堆内存 不够的时候,还是会被回收。

Soft Reference : 无论其引用的对象是否root可达,在响应内存需要时,由垃圾回收判断是否需要回收。

Phantom Reference :在回收器确定其指示对象可另外回收之后,被加入垃圾回收队列.

 

下面可以看一个测试


点击(此处)折叠或打开

  1. public class ReferenceTest {
  2.  
  3.     public static final Map<Integer, Reference> map = new HashMap<Integer, Reference>();
  4.  
  5.     public static void main(String[] args) {
  6.         for (int i = 0; i < 1000; i++) {
  7.             map.put(i, new WeakReference(new ReferenceObject(i)));
  8.         }
  9.  
  10.         int i = 0;
  11.         for (Reference r : map.values()) {
  12.             if (r.get() == null) {
  13.                 i++;
  14.             }
  15.         }
  16.         System.out.println("被回收的对象数:" + i);
  17.     }
  18.  
  19.     static class ReferenceObject {
  20.         private int i;
  21.  
  22.         private byte[] b;
  23.  
  24.         public ReferenceObject(int i) {
  25.             this.i = i;
  26.             b = new byte[1024 *10];
  27.         }
  28.     }
  29. }


这里创建大约1000个 10K的 Weak Reference 对象,最后打印的结果是:被回收的对象数:767,这里ReferenceObject如果设置为1K的话,最后的打印结果是0

这个例子并不严谨,但是却说明了被Weak Reference的对象在一定的时候会被jvm回收,但是强引用就不会出现这种状态。

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