Java 中的垃圾回收機制詳解
介紹
- 在 C/C++ 中,程序員負責(zé)對象的創(chuàng)建和銷毀。通常程序員會忽略無用對象的銷毀。由于這種疏忽,在某些時候,為了創(chuàng)建新對象,可能沒有足夠的內(nèi)存可用,整個程序?qū)惓=K止,導(dǎo)致OutOfMemoryErrors。
- 但是在 Java 中,程序員不需要關(guān)心所有不再使用的對象。垃圾回收機制自動銷毀這些對象。
- 垃圾回收機制是守護線程的最佳示例,因為它始終在后臺運行。
- 垃圾回收機制的主要目標是通過銷毀無法訪問的對象來釋放堆內(nèi)存。
重要條款:
無法訪問的對象: 如果一個對象不包含對它的任何引用,則稱其為無法訪問的對象。另請注意,屬于隔離島的對象也無法訪問。
Integer i = new Integer(4); // 新的 Integer 對象可通過 'i' 中的引用訪問 i = null; // Integer 對象不再可用。
1.垃圾回收的資格: 如果對象無法訪問,則稱該對象有資格進行 GC(垃圾回收)。在上圖中,在i = null 之后; 堆區(qū)域中的整數(shù)對象有資格進行垃圾回收。
使對象符合 GC 條件的方法
- 即使程序員不負責(zé)銷毀無用的對象,但如果不再需要,強烈建議使對象不可訪問(因此有資格進行 GC)。
- 通常有四種不同的方法可以使對象適合垃圾回收。
1.取消引用變量
2.重新分配引用變量
3.在方法內(nèi)部創(chuàng)建的對象
4.隔離島
以上所有帶有示例的方法都在單獨的文章中討論:如何使對象符合垃圾收集條件
請求JVM運行垃圾收集器的方式
- 一旦我們使對象符合垃圾收集條件,垃圾收集器可能不會立即銷毀它。每當 JVM 運行垃圾收集器程序時,只會銷毀對象。但是當JVM運行Garbage Collector時,我們無法預(yù)料。
- 我們還可以請求 JVM 運行垃圾收集器。
有兩種方法可以做到:
1.使用System.gc() 方法:系統(tǒng)類包含靜態(tài)方法gc() 用于請求 JVM 運行垃圾收集器。
2.使用Runtime.getRuntime().gc() 方法:運行時類允許應(yīng)用程序與運行應(yīng)用程序的 JVM 交互。因此,通過使用其 gc() 方法,我們可以請求 JVM 運行垃圾收集器。
// 演示請求 JVM 運行垃圾收集器的 Java 程序 public class Test { public static void main(String[] args) throws InterruptedException { Test t1 = new Test(); Test t2 = new Test(); // 取消引用變量 t1 = null; // 請求 JVM 來運行垃圾收集器 System.gc(); // 取消引用變量 t2 = null; // 請求 JVM 來運行垃圾收集器 Runtime.getRuntime().gc(); } @Override // 在垃圾回收之前,在對象上調(diào)用一次 finalize 方法 protected void finalize() throws Throwable { System.out.println("垃圾收集器調(diào)用"); System.out.println("對象垃圾收集:" + this); } }
輸出:
垃圾收集器調(diào)用
對象垃圾收集:haiyong.Test@7ad74083
垃圾收集器調(diào)用
對象垃圾收集:haiyong.Test@7410a1a9
筆記 :
1.不能保證以上兩種方法中的任何一種都一定會運行垃圾收集器。
2.調(diào)用System.gc() 等效于調(diào)用:Runtime.getRuntime().gc()
定稿
- 就在銷毀對象之前,垃圾收集器調(diào)用對象的finalize() 方法來執(zhí)行清理活動。一旦finalize() 方法完成,垃圾收集器就會銷毀該對象。
- finalize() 方法存在于具有以下原型的Object 類中。
protected void finalize() throws Throwable
根據(jù)我們的要求,我們可以覆蓋finalize() 方法來執(zhí)行我們的清理活動,例如關(guān)閉數(shù)據(jù)庫連接。
筆記 :
- 垃圾收集器而不是JVM調(diào)用的finalize() 方法。雖然垃圾收集器是JVM的模塊之一。
- 對象類 finalize() 方法有空實現(xiàn),因此建議覆蓋finalize() 方法來處理系統(tǒng)資源或執(zhí)行其他清理。
- 對于任何給定的對象,finalize() 方法永遠不會被多次調(diào)用。
- 如果finalize() 方法拋出未捕獲的異常,則忽略該異常并終止該對象的終結(jié)。
有關(guān)finalize() 方法的示例,請參閱Java 程序的輸出第十套之垃圾收集
讓我們舉一個真實的例子,在那里我們使用垃圾收集器的概念。
假設(shè)你去字節(jié)跳動實習(xí),他們告訴你寫一個程序,計算在公司工作的員工人數(shù)(不包括實習(xí)生)。要制作這個程序,你必須使用垃圾收集器的概念。
這是您在公司獲得的實際任務(wù):-
問: 編寫一個程序來創(chuàng)建一個名為 Employee 的類,該類具有以下數(shù)據(jù)成員。
1.一個ID,用于存儲分配給每個員工的唯一ID。
2.員工姓名。
3.員工年齡。
另外,提供以下方法-
1.用于初始化名稱和年齡的參數(shù)化構(gòu)造函數(shù)。ID 應(yīng)在此構(gòu)造函數(shù)中初始化。
2.顯示 ID、姓名和年齡的方法 show()。
3.顯示下一個員工的 ID 的方法 showNextId()。
現(xiàn)在對垃圾回收機制不了解的初學(xué)者可能會這樣編寫代碼:
//計算在公司工作的員工人數(shù)的程序 class Employee { private int ID; private String name; private int age; private static int nextId=1; //它是靜態(tài)的,因為它在所有對象之間保持通用并由所有對象共享 public Employee(String name,int age) { this.name = name; this.age = age; this.ID = nextId++; } public void show() { System.out.println ("Id="+ID+"\nName="+name+"\nAge="+age); } public void showNextId() { System.out.println ("Next employee id will be="+nextId); } } class UseEmployee { public static void main(String []args) { Employee E=new Employee("GFG1",33); Employee F=new Employee("GFG2",45); Employee G=new Employee("GFG3",25); E.show(); F.show(); G.show(); E.showNextId(); F.showNextId(); G.showNextId(); { //這是保留所有實習(xí)生的子塊。 Employee X=new Employee("GFG4",23); Employee Y=new Employee("GFG5",21); X.show(); Y.show(); X.showNextId(); Y.showNextId(); } //這個大括號之后,X 和 Y 將被移除。因此現(xiàn)在它應(yīng)該顯示 nextId 為 4。 E.showNextId();//這一行的輸出應(yīng)該是 4,但它會給出 6 作為輸出。 } }
輸出:
現(xiàn)在獲得正確的輸出:
現(xiàn)在垃圾收集器(gc)將看到 2 個空閑的對象?,F(xiàn)在遞減 nextId,gc(garbage collector) 只會在我們的程序員在我們的類中覆蓋它時調(diào)用方法 finalize() 。如前所述,我們必須請求 gc(garbage collector),為此,我們必須在關(guān)閉子塊的大括號之前編寫以下 3 個步驟。
1.將引用設(shè)置為 null(即 X = Y = null;)
2.調(diào)用,System.gc();
3.調(diào)用,System.runFinalization();
現(xiàn)在計算員工人數(shù)的正確代碼(不包括實習(xí)生)
// 計算不包括實習(xí)生的員工人數(shù)的正確代碼 class Employee { private int ID; private String name; private int age; private static int nextId=1; //它是靜態(tài)的,因為它在所有對象之間保持通用并由所有對象共享 public Employee(String name,int age) { this.name = name; this.age = age; this.ID = nextId++; } public void show() { System.out.println ("Id="+ID+"\nName="+name+"\nAge="+age); } public void showNextId() { System.out.println ("Next employee id will be="+nextId); } protected void finalize() { --nextId; //在這種情況下,gc 會為 2 個對象調(diào)用 finalize() 兩次。 } } // 它是 Employee 類的右括號 class UseEmployee { public static void main(String []args) { Employee E=new Employee("GFG1",33); Employee F=new Employee("GFG2",45); Employee G=new Employee("GFG3",25); E.show(); F.show(); G.show(); E.showNextId(); F.showNextId(); G.showNextId(); { //這是保留所有實習(xí)生的子塊。 Employee X=new Employee("GFG4",23); Employee Y=new Employee("GFG5",21); X.show(); Y.show(); X.showNextId(); Y.showNextId(); X = Y = null; System.gc(); System.runFinalization(); } E.showNextId(); } }
輸出:
總結(jié)
本篇文章就到這里了,希望能夠給你帶來幫助,也希望您能夠多多關(guān)注腳本之家的更多內(nèi)容!
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