java垃圾收集器
A. java中垃圾回收器让工作线程停顿下来是怎么做的
1、jvm中,在执行垃圾收集算法时,Java应用程序的其他所有除了垃圾收集收集器线程之外的线程都被挂起。此时,系统只能允许GC线程进行运行,其他线程则会全部暂停,等待GC线程执行完毕后才能再次运行。这些工作都是由虚拟机在后台自动发起和自动完成的,是在用户不可见的情况下把用户正常工作的线程全部停下来,这对于很多的应用程序,尤其是那些对于实时性要求很高的程序来说是难以接受的。 但不是说GC必须STW(Stop-The-World,全局暂停), 你也可以选择降低运行速度但是可以并发执行的收集算法,这取决于你的业务。
B. java中是怎样进行垃圾回收的
前面是我自己理解的后面是复制的
java中垃圾回收以前听老师讲好像是内存满了他才去做一次整体垃圾回收,在回收垃圾的同时会调用finalize方法.你在构造一个类时可以构造一个类时覆盖他的finalize方法以便于该类在被垃圾回收时执行一些代码,比如释放资源.
1.JVM的gc概述
gc即垃圾收集机制是指jvm用于释放那些不再使用的对象所占用的内存。java语言并不要求jvm有gc,也没有规定gc如何工作。不过常用的jvm都有gc,而且大多数gc都使用类似的算法管理内存和执行收集操作。
在充分理解了垃圾收集算法和执行过程后,才能有效的优化它的性能。有些垃圾收集专用于特殊的应用程序。比如,实时应用程序主要是为了避免垃圾收集中断,而大多数OLTP应用程序则注重整体效率。理解了应用程序的工作负荷和jvm支持的垃圾收集算法,便可以进行优化配置垃圾收集器。
垃圾收集的目的在于清除不再使用的对象。gc通过确定对象是否被活动对象引用来确定是否收集该对象。gc首先要判断该对象是否是时候可以收集。两种常用的方法是引用计数和对象引用遍历。
1.1.引用计数
引用计数存储对特定对象的所有引用数,也就是说,当应用程序创建引用以及引用超出范围时,jvm必须适当增减引用数。当某对象的引用数为0时,便可以进行垃圾收集。
1.2.对象引用遍历
早期的jvm使用引用计数,现在大多数jvm采用对象引用遍历。对象引用遍历从一组对象开始,沿着整个对象图上的每条链接,递归确定可到达(reachable)的对象。如果某对象不能从这些根对象的一个(至少一个)到达,则将它作为垃圾收集。在对象遍历阶段,gc必须记住哪些对象可以到达,以便删除不可到达的对象,这称为标记(marking)对象。
下一步,gc要删除不可到达的对象。删除时,有些gc只是简单的扫描堆栈,删除未标记的未标记的对象,并释放它们的内存以生成新的对象,这叫做清除(sweeping)。这种方法的问题在于内存会分成好多小段,而它们不足以用于新的对象,但是组合起来却很大。因此,许多gc可以重新组织内存中的对象,并进行压缩(compact),形成可利用的空间。
为此,gc需要停止其他的活动活动。这种方法意味着所有与应用程序相关的工作停止,只有gc运行。结果,在响应期间增减了许多混杂请求。另外,更复杂的 gc不断增加或同时运行以减少或者清除应用程序的中断。有的gc使用单线程完成这项工作,有的则采用多线程以增加效率。
2.几种垃圾回收机制
2.1.标记-清除收集器
这种收集器首先遍历对象图并标记可到达的对象,然后扫描堆栈以寻找未标记对象并释放它们的内存。这种收集器一般使用单线程工作并停止其他操作。
2.2.标记-压缩收集器
有时也叫标记-清除-压缩收集器,与标记-清除收集器有相同的标记阶段。在第二阶段,则把标记对象复制到堆栈的新域中以便压缩堆栈。这种收集器也停止其他操作。
2.3.复制收集器
这种收集器将堆栈分为两个域,常称为半空间。每次仅使用一半的空间,jvm生成的新对象则放在另一半空间中。gc运行时,它把可到达对象复制到另一半空间,从而压缩了堆栈。这种方法适用于短生存期的对象,持续复制长生存期的对象则导致效率降低。
2.4.增量收集器
增量收集器把堆栈分为多个域,每次仅从一个域收集垃圾。这会造成较小的应用程序中断。
2.5.分代收集器
这种收集器把堆栈分为两个或多个域,用以存放不同寿命的对象。jvm生成的新对象一般放在其中的某个域中。过一段时间,继续存在的对象将获得使用期并转入更长寿命的域中。分代收集器对不同的域使用不同的算法以优化性能。
2.6.并发收集器
并发收集器与应用程序同时运行。这些收集器在某点上(比如压缩时)一般都不得不停止其他操作以完成特定的任务,但是因为其他应用程序可进行其他的后台操作,所以中断其他处理的实际时间大大降低。
2.7.并行收集器
并行收集器使用某种传统的算法并使用多线程并行的执行它们的工作。在多cpu机器上使用多线程技术可以显着的提高java应用程序的可扩展性。
3.Sun HotSpot
1.4.1 JVM堆大小的调整
Sun HotSpot 1.4.1使用分代收集器,它把堆分为三个主要的域:新域、旧域以及永久域。Jvm生成的所有新对象放在新域中。一旦对象经历了一定数量的垃圾收集循环后,便获得使用期并进入旧域。在永久域中jvm则存储class和method对象。就配置而言,永久域是一个独立域并且不认为是堆的一部分。
下面介绍如何控制这些域的大小。可使用-Xms和-Xmx 控制整个堆的原始大小或最大值。
下面的命令是把初始大小设置为128M:
java –Xms128m
–Xmx256m为控制新域的大小,可使用-XX:NewRatio设置新域在堆中所占的比例。
下面的命令把整个堆设置成128m,新域比率设置成3,即新域与旧域比例为1:3,新域为堆的1/4或32M:
java –Xms128m –Xmx128m
–XX:NewRatio =3可使用-XX:NewSize和-XX:MaxNewsize设置新域的初始值和最大值。
下面的命令把新域的初始值和最大值设置成64m:
java –Xms256m –Xmx256m –Xmn64m
永久域默认大小为4m。运行程序时,jvm会调整永久域的大小以满足需要。每次调整时,jvm会对堆进行一次完全的垃圾收集。
使用-XX:MaxPerSize标志来增加永久域搭大小。在WebLogic Server应用程序加载较多类时,经常需要增加永久域的最大值。当jvm加载类时,永久域中的对象急剧增加,从而使jvm不断调整永久域大小。为了避免调整,可使用-XX:PerSize标志设置初始值。
下面把永久域初始值设置成32m,最大值设置成64m。
java -Xms512m -Xmx512m -Xmn128m -XX:PermSize=32m -XX:MaxPermSize=64m
默认状态下,HotSpot在新域中使用复制收集器。该域一般分为三个部分。第一部分为Eden,用于生成新的对象。另两部分称为救助空间,当Eden 充满时,收集器停止应用程序,把所有可到达对象复制到当前的from救助空间,一旦当前的from救助空间充满,收集器则把可到达对象复制到当前的to救助空间。From和to救助空间互换角色。维持活动的对象将在救助空间不断复制,直到它们获得使用期并转入旧域。使用-XX:SurvivorRatio 可控制新域子空间的大小。
同NewRation一样,SurvivorRation规定某救助域与Eden空间的比值。比如,以下命令把新域设置成64m,Eden占32m,每个救助域各占16m:
java -Xms256m -Xmx256m -Xmn64m -XX:SurvivorRation =2
如前所述,默认状态下HotSpot对新域使用复制收集器,对旧域使用标记-清除-压缩收集器。在新域中使用复制收集器有很多意义,因为应用程序生成的大部分对象是短寿命的。理想状态下,所有过渡对象在移出Eden空间时将被收集。如果能够这样的话,并且移出Eden空间的对象是长寿命的,那么理论上可以立即把它们移进旧域,避免在救助空间反复复制。但是,应用程序不能适合这种理想状态,因为它们有一小部分中长寿命的对象。最好是保持这些中长寿命的对象并放在新域中,因为复制小部分的对象总比压缩旧域廉价。为控制新域中对象的复制,可用-XX:TargetSurvivorRatio控制救助空间的比例(该值是设置救助空间的使用比例。如救助空间位1M,该值50表示可用500K)。该值是一个百分比,默认值是50。当较大的堆栈使用较低的 sruvivorratio时,应增加该值到80至90,以更好利用救助空间。用-XX:maxtenuring threshold可控制上限。
为放置所有的复制全部发生以及希望对象从eden扩展到旧域,可以把MaxTenuring Threshold设置成0。设置完成后,实际上就不再使用救助空间了,因此应把SurvivorRatio设成最大值以最大化Eden空间,设置如下:
java … -XX:MaxTenuringThreshold=0 –XX:SurvivorRatio=50000 …
4.BEA JRockit JVM的使用
Bea WebLogic 8.1使用的新的JVM用于Intel平台。在Bea安装完毕的目录下可以看到有一个类似于jrockit81sp1_141_03的文件夹。这就是 Bea新JVM所在目录。不同于HotSpot把Java字节码编译成本地码,它预先编译成类。JRockit还提供了更细致的功能用以观察JVM的运行状态,主要是独立的GUI控制台(只能适用于使用Jrockit才能使用jrockit81sp1_141_03自带的console监控一些cpu及 memory参数)或者WebLogic Server控制台。
Bea JRockit JVM支持4种垃圾收集器:
4.1.1.分代复制收集器
它与默认的分代收集器工作策略类似。对象在新域中分配,即JRockit文档中的nursery。这种收集器最适合单cpu机上小型堆操作。
4.1.2.单空间并发收集器
该收集器使用完整堆,并与背景线程共同工作。尽管这种收集器可以消除中断,但是收集器需花费较长的时间寻找死对象,而且处理应用程序时收集器经常运行。如果处理器不能应付应用程序产生的垃圾,它会中断应用程序并关闭收集。
分代并发收集器这种收集器在护理域使用排它复制收集器,在旧域中则使用并发收集器。由于它比单空间共同发生收集器中断频繁,因此它需要较少的内存,应用程序的运行效率也较高,注意,过小的护理域可以导致大量的临时对象被扩展到旧域中。这会造成收集器超负荷运作,甚至采用排它性工作方式完成收集。
4.1.3.并行收集器
该收集器也停止其他进程的工作,但使用多线程以加速收集进程。尽管它比其他的收集器易于引起长时间的中断,但一般能更好的利用内存,程序效率也较高。
默认状态下,JRockit使用分代并发收集器。要改变收集器,可使用-Xgc:,对应四个收集器分别为 gen,singlecon,gencon以及parallel。可使用-Xms和-Xmx设置堆的初始大小和最大值。要设置护理域,则使用- Xns:java –jrockit –Xms512m –Xmx512m –Xgc:gencon –Xns128m…尽管JRockit支持-verbose:gc开关,但它输出的信息会因收集器的不同而异。JRockit还支持memory、 load和codegen的输出。
注意 :如果 使用JRockit JVM的话还可以使用WLS自带的console(C:\bea\jrockit81sp1_141_03\bin下)来监控一些数据,如cpu, memery等。要想能构监控必须在启动服务时startWeblogic.cmd中加入-Xmanagement参数。
5.如何从JVM中获取信息来进行调整
-verbose.gc开关可显示gc的操作内容。打开它,可以显示最忙和最空闲收集行为发生的时间、收集前后的内存大小、收集需要的时间等。打开- xx:+ printgcdetails开关,可以详细了解gc中的变化。打开-XX: + PrintGCTimeStamps开关,可以了解这些垃圾收集发生的时间,自jvm启动以后以秒计量。最后,通过-xx: + PrintHeapAtGC开关了解堆的更详细的信息。为了了解新域的情况,可以通过-XX:=PrintTenuringDistribution开关了解获得使用期的对象权。
6.Pdm系统JVM调整
6.1.服务器:前提内存1G 单CPU
可通过如下参数进行调整:-server 启用服务器模式(如果CPU多,服务器机建议使用此项)
-Xms,-Xmx一般设为同样大小。 800m
-Xmn 是将NewSize与MaxNewSize设为一致。320m
-XX:PerSize 64m
-XX:NewSize 320m 此值设大可调大新对象区,减少Full GC次数
-XX:MaxNewSize 320m
-XX:NewRato NewSize设了可不设。
-XX: SurvivorRatio
-XX:userParNewGC 可用来设置并行收集
-XX:ParallelGCThreads 可用来增加并行度
-XXUseParallelGC 设置后可以使用并行清除收集器
-XX:UseAdaptiveSizePolicy 与上面一个联合使用效果更好,利用它可以自动优化新域大小以及救助空间比值
6.2.客户机:通过在JNLP文件中设置参数来调整客户端JVM
JNLP中参数:initial-heap-size和max-heap-size
这可以在framework的RequestManager中生成JNLP文件时加入上述参数,但是这些值是要求根据客户机的硬件状态变化的(如客户机的内存大小等)。建议这两个参数值设为客户机可用内存的60%(有待测试)。为了在动态生成JNLP时以上两个参数值能够随客户机不同而不同,可靠虑获得客户机系统信息并将这些嵌到首页index.jsp中作为连接请求的参数。
在设置了上述参数后可以通过Visualgc 来观察垃圾回收的一些参数状态,再做相应的调整来改善性能。一般的标准是减少fullgc的次数,最好硬件支持使用并行垃圾回收(要求多CPU)。
C. java中的垃圾回收是什么意思
垃圾回收就是gc(gabage collection)。
java比c++的优点就是多了垃圾回收机制,程序员不用去关心垃圾的回收,系统会自动调用去回收内存。
一般我们想回收的时候只需要调用system.gc方法就可以了。系统会自己去调用destroy方法和其他的回收方法释放内存,节省内存空间。
D. java 垃圾回收是什么
Java堆的管理—垃圾回收提到一下几点,很不错,或许可以作为写程序时候的准则:
(1)不要试图去假定垃圾收集发生的时间,这一切都是未知的。比如,方法中的一个临时对象在方法调用完毕后就变成了无用对象,这个时候它的内存就可以被释放。
(2)Java中提供了一些和垃圾收集打交道的类,而且提供了一种强行执行垃圾收集的方法--调用System.gc(),但这同样是个不确定的方法。Java 中并不保证每次调用该方法就一定能够启动垃圾收集,它只不过会向JVM发出这样一个申请,到底是否真正执行垃圾收集,一切都是个未知数。
(3)挑选适合自己的垃圾收集器。一般来说,如果系统没有特殊和苛刻的性能要求,可以采用JVM的缺省选项。否则可以考虑使用有针对性的垃圾收集器,比如增量收集器就比较适合实时性要求较高的系统之中。系统具有较高的配置,有比较多的闲置资源,可以考虑使用并行标记/清除收集器。
(4)关键的也是难把握的问题是内存泄漏。良好的编程习惯和严谨的编程态度永远是最重要的,不要让自己的一个小错误导致内存出现大漏洞。
(5)尽早释放无用对象的引用。大多数程序员在使用临时变量的时候,都是让引用变量在退出活动域(scope)后,自动设置为null,暗示垃圾收集器来收集该对象,还必须注意该引用的对象是否被监听,如果有,则要去掉监听器,然后再赋空值。
就是说,对于频繁申请内存和释放内存的操作,还是自己控制一下比较好,但是System.gc()的方法不一定适用,最好使用finallize强制执行或者写自己的finallize方法。
E. java语言中垃圾回收机制的优点,并考虑2种回收机制。求帮忙。
java语言中一个显着的特点就是引入了垃圾回收机制,使C++程序员最头痛的内存管理问题迎刃而解,他使得java程序员在编写承学的哦时候不用再考虑内润管理问题了,由于有了垃圾回收机制,java中的对象不再有“作用域”的概念,只是在对象引用的时候才有“作用域”,垃圾回收可以有效的防止内存泄漏,有效的使用可以使用的内存。
垃圾回收器通常作为一个单独的低级别的线程运行,不可预知的情况下对内存堆中已经死亡的或者长时间没有使用的对象进行清楚的哦回收,承诺过许愿程序员不能实时的调用来几回收器对某个对象或所有对象进行垃圾回收,回收机制有分带复制来几回收和标记垃圾回收,增量垃圾回收。
希望能帮到你,谢谢!
F. Java垃圾回收怎么理解
Java的堆是一个运行时数据区,类的实例(对象)从中分配空间。Java虚拟机(JVM)的堆中储存着正在运行的应用程序所建立的所有对象,这些对象通过new、newarray、anewarray和multianewarray等指令建立,但是它们不需要程序代码来显式地释放。一般来说,堆的是由垃圾回收来负责的,尽管JVM规范并不要求特殊的垃圾回收技术,甚至根本就不需要垃圾回收,但是由于内存的有限性,JVM在实现的时候都有一个由垃圾回收所管理的堆。垃圾回收是一种动态存储管理技术,它自动地释放不再被程序引用的对象,按照特定的垃圾收集算法来实现资源自动回收的功能。
垃圾收集的意义
在C++中,对象所占的内存在程序结束运行之前一直被占用,在明确释放之前不能分配给其它对象;而在Java中,当没有对象引用指向原先分配给某个对象的内存时,该内存便成为垃圾。JVM的一个系统级线程会自动释放该内存块。垃圾收集意味着程序不再需要的对象是"无用信息",这些信息将被丢弃。当一个对象不再被引用的时候,内存回收它占领的空间,以便空间被后来的新对象使用。事实上,除了释放没用的对象,垃圾收集也可以清除内存记录碎片。由于创建对象和垃圾收集器释放丢弃对象所占的内存空间,内存会出现碎片。碎片是分配给对象的内存块之间的空闲内存洞。碎片整理将所占用的堆内存移到堆的一端,JVM将整理出的内存分配给新的对象。
垃圾收集能自动释放内存空间,减轻编程的负担。这使Java 虚拟机具有一些优点。首先,它能使编程效率提高。在没有垃圾收集机制的时候,可能要花许多时间来解决一个难懂的存储器问题。在用Java语言编程的时候,靠垃圾收集机制可大大缩短时间。其次是它保护程序的完整性, 垃圾收集是Java语言安全性策略的一个重要部份。
垃圾收集的一个潜在的缺点是它的开销影响程序性能。Java虚拟机必须追踪运行程序中有用的对象, 而且最终释放没用的对象。这一个过程需要花费处理器的时间。其次垃圾收集算法的不完备性,早先采用的某些垃圾收集算法就不能保证100%收集到所有的废弃内存。当然随着垃圾收集算法的不断改进以及软硬件运行效率的不断提升,这些问题都可以迎刃而解。
垃圾收集的算法分析
Java语言规范没有明确地说明JVM使用哪种垃圾回收算法,但是任何一种垃圾收集算法一般要做2件基本的事情:(1)发现无用信息对象;(2)回收被无用对象占用的内存空间,使该空间可被程序再次使用。
大多数垃圾回收算法使用了根集(root set)这个概念;所谓根集就量正在执行的Java程序可以访问的引用变量的集合(包括局部变量、参数、类变量),程序可以使用引用变量访问对象的属性和调用对象的方法。垃圾收集首选需要确定从根开始哪些是可达的和哪些是不可达的,从根集可达的对象都是活动对象,它们不能作为垃圾被回收,这也包括从根集间接可达的对象。而根集通过任意路径不可达的对象符合垃圾收集的条件,应该被回收。下面介绍几个常用的算法。
1、 引用计数法(Reference Counting Collector)
引用计数法是唯一没有使用根集的垃圾回收的法,该算法使用引用计数器来区分存活对象和不再使用的对象。一般来说,堆中的每个对象对应一个引用计数器。当每一次创建一个对象并赋给一个变量时,引用计数器置为1。当对象被赋给任意变量时,引用计数器每次加1当对象出了作用域后(该对象丢弃不再使用),引用计数器减1,一旦引用计数器为0,对象就满足了垃圾收集的条件。
基于引用计数器的垃圾收集器运行较快,不会长时间中断程序执行,适宜地必须 实时运行的程序。但引用计数器增加了程序执行的开销,因为每次对象赋给新的变量,计数器加1,而每次现有对象出了作用域生,计数器减1。
2、tracing算法(Tracing Collector)
tracing算法是为了解决引用计数法的问题而提出,它使用了根集的概念。基于tracing算法的垃圾收集器从根集开始扫描,识别出哪些对象可达,哪些对象不可达,并用某种方式标记可达对象,例如对每个可达对象设置一个或多个位。在扫描识别过程中,基于tracing算法的垃圾收集也称为标记和清除(mark-and-sweep)垃圾收集器.
3、compacting算法(Compacting Collector)
为了解决堆碎片问题,基于tracing的垃圾回收吸收了Compacting算法的思想,在清除的过程中,算法将所有的对象移到堆的一端,堆的另一端就变成了一个相邻的空闲内存区,收集器会对它移动的所有对象的所有引用进行更新,使得这些引用在新的位置能识别原来 的对象。在基于Compacting算法的收集器的实现中,一般增加句柄和句柄表。
4、ing算法(Coping Collector)
该算法的提出是为了克服句柄的开销和解决堆碎片的垃圾回收。它开始时把堆分成 一个对象 面和多个空闲面, 程序从对象面为对象分配空间,当对象满了,基于coping算法的垃圾 收集就从根集中扫描活动对象,并将每个 活动对象复制到空闲面(使得活动对象所占的内存之间没有空闲洞),这样空闲面变成了对象面,原来的对象面变成了空闲面,程序会在新的对象面中分配内存。
一种典型的基于coping算法的垃圾回收是stop-and-算法,它将堆分成对象面和空闲区域面,在对象面与空闲区域面的切换过程中,程序暂停执行。
5、generation算法(Generational Collector)
stop-and-垃圾收集器的一个缺陷是收集器必须复制所有的活动对象,这增加了程序等待时间,这是coping算法低效的原因。在程序设计中有这样的规律:多数对象存在的时间比较短,少数的存在时间比较长。因此,generation算法将堆分成两个或多个,每个子堆作为对象的一代(generation)。由于多数对象存在的时间比较短,随着程序丢弃不使用的对象,垃圾收集器将从最年轻的子堆中收集这些对象。在分代式的垃圾收集器运行后,上次运行存活下来的对象移到下一最高代的子堆中,由于老一代的子堆不会经常被回收,因而节省了时间。
6、adaptive算法(Adaptive Collector)
在特定的情况下,一些垃圾收集算法会优于其它算法。基于Adaptive算法的垃圾收集器就是监控当前堆的使用情况,并将选择适当算法的垃圾收集器。
透视Java垃圾回收
1、命令行参数透视垃圾收集器的运行
2、使用System.gc()可以不管JVM使用的是哪一种垃圾回收的算法,都可以请求Java的垃圾回收。
在命令行中有一个参数-verbosegc可以查看Java使用的堆内存的情况,它的格式如下:
Java代码 java -verbosegc classfile java -verbosegc classfile
可以看个例子:
Java代码 class TestGC { public static void main(String[] args) </SPAN></li> { new TestGC(); </SPAN></li> System.gc(); System.runFinalization(); } } class TestGC { public static void main(String[] args) { new TestGC(); System.gc(); System.runFinalization(); } }
在这个例子中,一个新的对象被创建,由于它没有使用,所以该对象迅速地变为可达,程序编译后,执行命令: java -verbosegc TestGC 后结果为:
Java代码 [Full GC 168K->97K(1984K), 0.0253873 secs] [Full GC 168K->97K(1984K), 0.0253873 secs]
机器的环境为,Windows 2000 + JDK1.3.1,箭头前后的数据168K和97K分别表示垃圾收集GC前后所有存活对象使用的内存容量,说明有168K-97K=71K的对象容量被回收,括号内的数据1984K为堆内存的总容量,收集所需要的时间是0.0253873秒(这个时间在每次执行的时候会有所不同)。
2、finalize方法透视垃圾收集器的运行
在JVM垃圾收集器收集一个对象之前 ,一般要求程序调用适当的方法释放资源,但在没有明确释放资源的情况下,Java提供了缺省机制来终止化该对象心释放资源,这个方法就是finalize()。它的原型为:
Java代码 protected void finalize() throws Throwable protected void finalize() throws Throwable
在finalize()方法返回之后,对象消失,垃圾收集开始执行。原型中的throws Throwable表示它可以抛出任何类型的异常。
之所以要使用finalize(),是由于有时需要采取与Java的普通方法不同的一种方法,通过分配内存来做一些具有C风格的事情。这主要可以通过"固有方法"来进行,它是从Java里调用非Java方法的一种方式。C和C++是目前唯一获得固有方法支持的语言。但由于它们能调用通过其他语言编写的子程序,所以能够有效地调用任何东西。在非Java代码内部,也许能调用C的malloc()系列函数,用它分配存储空间。而且除非调用了free(),否则存储空间不会得到释放,从而造成内存"漏洞"的出现。当然,free()是一个C和C++函数,所以我们需要在finalize()内部的一个固有方法中调用它。也就是说我们不能过多地使用finalize(),它并不是进行普通清除工作的理想场所。
在普通的清除工作中,为清除一个对象,那个对象的用户必须在希望进行清除的地点调用一个清除方法。这与C++"破坏器"的概念稍有抵触。在C++中,所有对象都会破坏(清除)。或者换句话说,所有对象都"应该"破坏。若将C++对象创建成一个本地对象,比如在堆栈中创建(在Java中是不可能的),那么清除或破坏工作就会在"结束花括号"所代表的、创建这个对象的作用域的末尾进行。若对象是用new创建的(类似于Java),那么当程序员调用C++的delete命令时(Java没有这个命令),就会调用相应的破坏器。若程序员忘记了,那么永远不会调用破坏器,我们最终得到的将是一个内存"漏洞",另外还包括对象的其他部分永远不会得到清除。
相反,Java不允许我们创建本地(局部)对象--无论如何都要使用new。但在Java中,没有"delete"命令来释放对象,因为垃圾收集器会帮助我们自动释放存储空间。所以如果站在比较简化的立场,我们可以说正是由于存在垃圾收集机制,所以Java没有破坏器。然而,随着以后学习的深入,就会知道垃圾收集器的存在并不能完全消除对破坏器的需要,或者说不能消除对破坏器代表的那种机制的需要(而且绝对不能直接调用finalize(),所以应尽量避免用它)。若希望执行除释放存储空间之外的其他某种形式的清除工作,仍然必须调用Java中的一个方法。它等价于C++的破坏器,只是没后者方便。
关于垃圾收集的几点补充
经过上述的说明,可以发现垃圾回收有以下的几个特点:
(1)垃圾收集发生的不可预知性:由于实现了不同的垃圾收集算法和采用了不同的收集机制,所以它有可能是定时发生,有可能是当出现系统空闲CPU资源时发生,也有可能是和原始的垃圾收集一样,等到内存消耗出现极限时发生,这与垃圾收集器的选择和具体的设置都有关系。
(2)垃圾收集的精确性:主要包括2 个方面:(a)垃圾收集器能够精确标记活着的对象;(b)垃圾收集器能够精确地定位对象之间的引用关系。前者是完全地回收所有废弃对象的前提,否则就可能造成内存泄漏。而后者则是实现归并和复制等算法的必要条件。所有不可达对象都能够可靠地得到回收,所有对象都能够重新分配,允许对象的复制和对象内存的缩并,这样就有效地防止内存的支离破碎。
(3)现在有许多种不同的垃圾收集器,每种有其算法且其表现各异,既有当垃圾收集开始时就停止应用程序的运行,又有当垃圾收集开始时也允许应用程序的线程运行,还有在同一时间垃圾收集多线程运行。
(4)垃圾收集的实现和具体的JVM 以及JVM的内存模型有非常紧密的关系。不同的JVM 可能采用不同的垃圾收集,而JVM 的内存模型决定着该JVM可以采用哪些类型垃圾收集。现在,HotSpot 系列JVM中的内存系统都采用先进的面向对象的框架设计,这使得该系列JVM都可以采用最先进的垃圾收集。
(5)随着技术的发展,现代垃圾收集技术提供许多可选的垃圾收集器,而且在配置每种收集器的时候又可以设置不同的参数,这就使得根据不同的应用环境获得最优的应用性能成为可能。
针对以上特点,我们在使用的时候要注意:
(1)不要试图去假定垃圾收集发生的时间,这一切都是未知的。比如,方法中的一个临时对象在方法调用完毕后就变成了无用对象,这个时候它的内存就可以被释放。
(2)Java中提供了一些和垃圾收集打交道的类,而且提供了一种强行执行垃圾收集的方法--调用System.gc(),但这同样是个不确定的方法。Java 中并不保证每次调用该方法就一定能够启动垃圾收集,它只不过会向JVM发出这样一个申请,到底是否真正执行垃圾收集,一切都是个未知数。
(3)挑选适合自己的垃圾收集器。一般来说,如果系统没有特殊和苛刻的性能要求,可以采用JVM的缺省选项。否则可以考虑使用有针对性的垃圾收集器,比如增量收集器就比较适合实时性要求较高的系统之中。系统具有较高的配置,有比较多的闲置资源,可以考虑使用并行标记/清除收集器。
(4)关键的也是难把握的问题是内存泄漏。良好的编程习惯和严谨的编程态度永远是最重要的,不要让自己的一个小错误导致内存出现大漏洞。
(5)尽早释放无用对象的引用。大多数程序员在使用临时变量的时候,都是让引用变量在退出活动域(scope)后,自动设置为null,暗示垃圾收集器来收集该对象,还必须注意该引用的对象是否被监听,如果有,则要去掉监听器,然后再赋空值。
结束语
一般来说,Java开发人员可以不重视JVM中堆内存的分配和垃圾处理收集,但是,充分理解Java的这一特性可以让我们更有效地利用资源。同时要注意finalize()方法是Java的缺省机制,有时为确保对象资源的明确释放,可以编写自己的finalize方法
G. java有哪些垃圾回收算法
常用的垃圾回收算法有:
(1).引用计数算法:
给对象中添加一个引用计数器,每当有一个地方引用它时,计数器值就加1;当引用失效时,计数器值就减1;任何时刻计数器都为0的对象就是不再被使用的,垃圾收集器将回收该对象使用的内存。
引用计数算法实现简单,效率很高,微软的COM技术、ActionScript、Python等都使用了引用计数算法进行内存管理,但是引用计数算法对于对象之间相互循环引用问题难以解决,因此java并没有使用引用计数算法。
(2).根搜索算法:
通过一系列的名为“GC Root”的对象作为起点,从这些节点向下搜索,搜索所走过的路径称为引用链(Reference Chain),当一个对象到GC Root没有任何引用链相连时,则该对象不可达,该对象是不可使用的,垃圾收集器将回收其所占的内存。
主流的商用程序语言C#、java和Lisp都使用根搜素算法进行内存管理。
在java语言中,可作为GC Root的对象包括以下几种对象:
a. java虚拟机栈(栈帧中的本地变量表)中的引用的对象。
b.方法区中的类静态属性引用的对象。
c.方法区中的常量引用的对象。
d.本地方法栈中JNI本地方法的引用对象。
java方法区在Sun HotSpot虚拟机中被称为永久代,很多人认为该部分的内存是不用回收的,java虚拟机规范也没有对该部分内存的垃圾收集做规定,但是方法区中的废弃常量和无用的类还是需要回收以保证永久代不会发生内存溢出。
判断废弃常量的方法:如果常量池中的某个常量没有被任何引用所引用,则该常量是废弃常量。
判断无用的类:
(1).该类的所有实例都已经被回收,即java堆中不存在该类的实例对象。
(2).加载该类的类加载器已经被回收。
(3).该类所对应的java.lang.Class对象没有任何地方被引用,无法在任何地方通过反射机制访问该类的方法。
Java中常用的垃圾收集算法:
(1).标记-清除算法:
最基础的垃圾收集算法,算法分为“标记”和“清除”两个阶段:首先标记出所有需要回收的对象,在标记完成之后统一回收掉所有被标记的对象。
标记-清除算法的缺点有两个:首先,效率问题,标记和清除效率都不高。其次,标记清除之后会产生大量的不连续的内存碎片,空间碎片太多会导致当程序需要为较大对象分配内存时无法找到足够的连续内存而不得不提前触发另一次垃圾收集动作。
(2).复制算法:
将可用内存按容量分成大小相等的两块,每次只使用其中一块,当这块内存使用完了,就将还存活的对象复制到另一块内存上去,然后把使用过的内存空间一次清理掉。这样使得每次都是对其中一块内存进行回收,内存分配时不用考虑内存碎片等复杂情况,只需要移动堆顶指针,按顺序分配内存即可,实现简单,运行高效。
复制算法的缺点显而易见,可使用的内存降为原来一半。
(3).标记-整理算法:
标记-整理算法在标记-清除算法基础上做了改进,标记阶段是相同的标记出所有需要回收的对象,在标记完成之后不是直接对可回收对象进行清理,而是让所有存活的对象都向一端移动,在移动过程中清理掉可回收的对象,这个过程叫做整理。
标记-整理算法相比标记-清除算法的优点是内存被整理以后不会产生大量不连续内存碎片问题。
复制算法在对象存活率高的情况下就要执行较多的复制操作,效率将会变低,而在对象存活率高的情况下使用标记-整理算法效率会大大提高。
(4).分代收集算法:
根据内存中对象的存活周期不同,将内存划分为几块,java的虚拟机中一般把内存划分为新生代和年老代,当新创建对象时一般在新生代中分配内存空间,当新生代垃圾收集器回收几次之后仍然存活的对象会被移动到年老代内存中,当大对象在新生代中无法找到足够的连续内存时也直接在年老代中创建。
H. java中final,finally和finalize的区别
1. final
在java中,final可以用来修饰类,方法和变量(成员变量或局部变量)。下面将对其详细介绍。
1.1 修饰类
当用final修饰类的时,表明该类不能被其他类所继承。当我们需要让一个类永远不被继承,此时就可以用final修饰,但要注意:
final类中所有的成员方法都会隐式的定义为final方法。
1.2 修饰方法
使用final方法的原因主要有两个:
(1) 把方法锁定,以防止继承类对其进行更改。
(2) 效率,在早期的java版本中,会将final方法转为内嵌调用。但若方法过于庞大,可能在性能上不会有多大提升。因此在最近版本中,不需要final方法进行这些优化了。
final方法意味着“最后的、最终的”含义,即此方法不能被重写。
注意:若父类中final方法的访问权限为private,将导致子类中不能直接继承该方法,因此,此时可以在子类中定义相同方法名的函数,此时不会与重写final的矛盾,而是在子类中重新地定义了新方法。
1.3 修饰变量
final成员变量表示常量,只能被赋值一次,赋值后其值不再改变。类似于C++中的const。
当final修饰一个基本数据类型时,表示该基本数据类型的值一旦在初始化后便不能发生变化;如果final修饰一个引用类型时,则在对其初始化之后便不能再让其指向其他对象了,但该引用所指向的对象的内容是可以发生变化的。本质上是一回事,因为引用的值是一个地址,final要求值,即地址的值不发生变化。
final修饰一个成员变量(属性),必须要显示初始化。这里有两种初始化方式,一种是在变量声明的时候初始化;第二种方法是在声明变量的时候不赋初值,但是要在这个变量所在的类的所有的构造函数中对这个变量赋初值。
当函数的参数类型声明为final时,说明该参数是只读型的。即你可以读取使用该参数,但是无法改变该参数的值。
2. finally
finally作为异常处理的一部分,它只能用在try/catch语句中,并且附带一个语句块,表示这段语句最终一定会被执行(不管有没有抛出异常),经常被用在需要释放资源的情况下。(×)(这句话其实存在一定的问题)
很多人都认为finally语句块一定会执行,但真的是这样么?答案是否定的,例如下面这个例子:
只有与finally对应的try语句块得到执行的情况下,finally语句块才会执行。以上两种情况在执行try语句块之前已经返回或抛出异常,所以try对应的finally语句并没有执行。
3. finalize
finalize()是在java.lang.Object里定义的,也就是说每一个对象都有这么个方法。这个方法在gc启动,该对象被回收的时候被调用。其实gc可以回收大部分的对象(凡是new出来的对象,gc都能搞定,一般情况下我们又不会用new以外的方式去创建对象),所以一般是不需要程序员去实现finalize的。
特殊情况下,需要程序员实现finalize,当对象被回收的时候释放一些资源,比如:一个socket链接,在对象初始化时创建,整个生命周期内有效,那么就需要实现finalize,关闭这个链接。
使用finalize还需要注意一个事,调用super.finalize();
一个对象的finalize()方法只会被调用一次,而且finalize()被调用不意味着gc会立即回收该对象,所以有可能调用finalize()后,该对象又不需要被回收了,然后到了真正要被回收的时候,因为前面调用过一次,所以不会调用finalize(),产生问题。 所以,推荐不要使用finalize()方法,它跟析构函数不一样。
I. java 中垃圾收集机制的原理是
JVM在程序运行期会有一个专门的垃圾回收线程,这个线程会判断程序中的对象是否没有任何引用或超出作用域,如果有这种情况,就会释放这个对象,垃圾回收的线程只有在内存有空闲的时候才会执行,因为优先级很低什么的
J. Java垃圾回收:GC在什么时候对什么做了什么
GC在什么时候对什么做了什么?
要回答这个问题,先了解下GC的发展史、jvm运行时数据区的划分、jvm内存分配策略、jvm垃圾收集算法等知识。
先说下jvm运行时数据的划分,粗暴的分可以分为堆区(Heap)和栈区(Stack),但jvm的分法实际上比这复杂得多,大概分为下面几块:
1、程序计数器(Program Conuter Register)
程序计数器是一块较小的内存空间,它是当前线程执行字节码的行号指示器,字节码解释工作器就是通过改变这个计数器的值来选取下一条需要执行的指令。它是线程私有的内存,也是唯一一个没有OOM异常的区域。
2、Java虚拟机栈区(Java Virtual Machine Stacks)
也就是通常所说的栈区,它描述的是Java方法执行的内存模型,每个方法被执行的时候都创建一个栈帧(Stack Frame),用于存储局部变量表、操作数栈、动态链接、方法出口等。每个方法被调用到完成,相当于一个栈帧在虚拟机栈中从入栈到出栈的过程。此区域也是线程私有的内存,可能抛出两种异常:如果线程请求的栈深度大于虚拟机允许的深度将抛出StackOverflowError;如果虚拟机栈可以动态的扩展,扩展到无法动态的申请到足够的内存时会抛出OOM异常。
3、本地方法栈(Native Method Stacks)
本地方法栈与虚拟机栈发挥的作用非常相似,区别就是虚拟机栈为虚拟机执行Java方法,本地方法栈则是为虚拟机使用到的Native方法服务。
4、堆区(Heap)
所有对象实例和数组都在堆区上分配,堆区是GC主要管理的区域。堆区还可以细分为新生代、老年代,新生代还分为一个Eden区和两个Survivor区。此块内存为所有线程共享区域,当堆中没有足够内存完成实例分配时会抛出OOM异常。
5、方法区(Method Area)
方法区也是所有线程共享区,用于存储已被虚拟机加载的类信息、常量、静态变量、即时编译后的代码等数据。GC在这个区域很少出现,这个区域内存回收的目标主要是对常量池的回收和类型的卸载,回收的内存比较少,所以也有称这个区域为永久代(Permanent Generation)的。当方法区无法满足内存分配时抛出OOM异常。
6、运行时常量池(Runtime Constant Pool)
运行时常量池是方法区的一部分,用于存放编译期生成的各种字面量和符号引用。
垃圾收集(Garbage Collection)并不是Java独有的,最早是出现在Lisp语言中,它做的事就是自动管理内存,也就是下面三个问题:
1、什么时候回收
2、哪些内存需要回收
3、如何回收
1、什么时候回收?
上面说到GC经常发生的区域是堆区,堆区还可以细分为新生代、老年代,新生代还分为一个Eden区和两个Survivor区。
1.1 对象优先在Eden中分配,当Eden中没有足够空间时,虚拟机将发生一次Minor GC,因为Java大多数对象都是朝生夕灭,所以Minor GC非常频繁,而且速度也很快;
1.2 Full GC,发生在老年代的GC,当老年代没有足够的空间时即发生Full GC,发生Full GC一般都会有一次Minor GC。大对象直接进入老年代,如很长的字符串数组,虚拟机提供一个-XX:PretenureSizeThreadhold参数,令大于这个参数值的对象直接在老年代中分配,避免在Eden区和两个Survivor区发生大量的内存拷贝;
1.3 发生Minor GC时,虚拟机会检测之前每次晋升到老年代的平均大小是否大于老年代的剩余空间大小,如果大于,则进行一次Full GC,如果小于,则查看HandlePromotionFailure设置是否允许担保失败,如果允许,那只会进行一次Minor GC,如果不允许,则改为进行一次Full GC。
2、哪些内存需要回收
jvm对不可用的对象进行回收,哪些对象是可用的,哪些是不可用的?Java并不是采用引用计数算法来判定对象是否可用,而是采用根搜索算法(GC Root Tracing),当一个对象到GC Roots没有任何引用相连接,用图论的来说就是从GC Roots到这个对象不可达,则证明此对象是不可用的,说明此对象可以被GC。对于这些不可达对象,也不是一下子就被GC,而是至少要经历两次标记过程:如果对象在进行根搜索算法后发现没有与GC Roots相连接的引用链,那它将会第一次标记并且进行一次筛选,筛选条件是此对象有没有必要执行finalize()方法,当对象没有覆盖finalize()方法或者finalize()方法已经被虚拟机调用执行过一次,这两种情况都被视为没有必要执行finalize()方法,对于没有必要执行finalize()方法的将会被GC,对于有必要有必要执行的,对象在finalize()方法中可能会自救,也就是重新与引用链上的任何一个对象建立关联即可。
3、如何回收
选择不同的垃圾收集器,所使用的收集算法也不同。
在新生代中,每次垃圾收集都发现有大批对象死去,只有少量存活,则使用复制算法,新生代内存被分为一个较大的Eden区和两个较小的Survivor区,每次只使用Eden区和一个Survivor区,当回收时将Eden区和Survivor还存活着的对象一次性的拷贝到另一个Survivor区上,最后清理掉Eden区和刚才使用过的Survivor区,Eden和Survivor的默认比例是8:1,可以使用-XX:SurvivorRatio来设置该比例。
而老年代中对象存活率高,没有额外的空间对它进行分配担保,必须使用“标记-清理”或“标记-整理”算法。