Java垃圾回收的解析
程序创建对象、数组等引用类型的实体时，系统就会为这一对象分配一块内存，当这块内存不在被任何引用变量引用时就会变成垃圾，但是这个许多用户们并不理解，那么我们现在就去看看Java垃圾回收的解析。
垃圾回收机制具有三个特征：
垃圾回收机制只负责回收堆内存中的对象，不会回收任何物理资源（例如数据库连接，打开的文件资源等），也不会回收以某种创建对象的方式以外的方式为该对像分配的内存，（例如对象调用本地方法中malloc的方式申请的内存）
程序无法精确控制垃圾回收的运行，只可以建议垃圾回收进行，建议的方式有两种System.gc() 和Runtime.getRuntime().gc()
在垃圾回收任何对象之前，总会先调用它的finalize()方法，但是同垃圾回收的时机一致，调用finalize()方法的时机也不确定。
针对以上三个特征，有三个问题：
1、必须手动的进行清理工作，释放除创建对象的方式以外的方式分配的内存和其它的物理资源。并且要注意消除过期的对象引用，否则可能引起OOM。
手动清理通常用到try...finally...这样的代码结构。
示例如下：
import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.IOException;
public class ManualClear {
public static void main(String[] args) {
FileInputStream fileInputStream = null;
try {
fileInputStream = new FileInputStream("./src/ManualClear.java");
} catch (FileNotFoundException e) {
System.out.println(e.getMessage());
e.printStackTrace();
return;
}
try {
byte[] bbuf = new byte[1024];
int hasRead = 0;
try {
while ((hasRead = fileInputStream.read(bbuf)) > 0) {
System.out.println(new String(bbuf, 0, hasRead));
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
} finally {
try {
fileInputStream.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}
对于过期对象的引用，引起的OOM通常有三种常见的情况，这三种情况通常都不易发现，短时间内运行也不会有什么问题，但是时间久了后，泄漏的对象增加后终会引起程序崩溃。
类自己管理内存时，要警惕内存泄漏
示例如下：
import java.util.Arrays;
import java.util.EmptyStackException;
class Stack{
private Object[] elements;
private int size;
private static final int DEFAULT_INITAL_CAPACITY = 16;
public Stack() {
elements = new Object[DEFAULT_INITAL_CAPACITY];
}
public void push(Object e){
ensureCapacity();
elements[size++] = e;
}
public Object pop() {
if (size == 0) {
throw new EmptyStackException();
}
return elements[--size];
}
private void ensureCapacity() {
if (elements.length == size) {
elements = Arrays.copyOf(elements, 2 * size + 1);
}
}
}
public class StackDemo {
public static void main(String[] args) {
Stack stack = new Stack();
for (int i = 0; i < 10000; i++) {
stack.push(new Object());
}
for(int i = 0; i < 10000; i++) {
stack.pop();
}
}
}
之所以会内存泄漏，是因为那些出栈的对象即使程序其它对象不再引用，但是Stack类中的elements[]数组依然保存着这些对象的引用，导致这些对象不会被垃圾回收所回收，所以，当需要类自己管理内存事，要警惕内部维护的这些过期引用是否被及时解除了引用，本例中只需在出栈后，显示的将
elements[size] = null;即可。
缓存是要警惕内存泄漏
出现这样情况通常是一旦将对象放入缓存，很可能长时间不使用很容易遗忘，通常可以用WakeHashMap代表缓存，在缓存中的项过期后，他们可以被自动删除。或者可以由一个后台线程定期执行来清除缓冲中的过期项。
监听器或回调的注册，最好可以显示的取消注册。
2、不要手动调用finalize()，它是给垃圾回收器调用的
3、避免使用finalize()方法，除非用来作为判断终结条件以发现对象中没有被适当清理的部分；用来作为安全网在手动清理忘记调用的情况下清理系统资源，延后清理总别永不清理要强，并且如果同时记录下忘记清理资源的信息的话，也方便后面发现错误，并及时修改忘记清理的代码；释放对象中本地方法获得的不是很关键的系统资源。
finalize()方法由于其执行时间以及是否确定被执行都不能准确确保，所以最好不用来释放关键资源，但是可用于上面所说的三种情况。其中第一种情况，示例如下：
class Book {
boolean checkout = false;
public Book(boolean checkout) {
this.checkout = checkout;
}
public void checkin(){
checkout = false;
}
@Override
protected void finalize() throws Throwable {
if (checkout) {
System.out.println("Error: check out");
}
}
}
public class FinalizeCheckObjectUse {
public static void main(String[] args) {
new Book(true);
System.gc();
}
}
执行结果：
Error: check out
例子中的Book对象，在释放前必须处于checkIn的状态，否则不能释放，finalize中的实现可以帮助及时发现不合法的对象，或者更直接的，在finalize中直接使用某个引用变量引用，使其重新进入reachable的状态，然后再次对其进行处理。
另一点需要注意的时，子类如果覆盖了父类的finalize方法，但是忘了手工调用super.finalize或者子类的finalize过程出现异常导致没有执行到super.finalize时，那么父类的终结方法将永远不会调到。
如下：
class Parent{
@Override
protected void finalize() throws Throwable {
System.out.println(getClass().getName() + " finalize start");
}
}
class Son extends Parent{
@Override
protected void finalize() throws Throwable {
System.out.println(getClass().getName() + " finalize start");
}
}
public class SuperFinalizeLost {
public static void main(String[] args) {
new Son();
System.gc();
}
}
运行结果：
Son finalize start
或者
class Parent{
@Override
protected void finalize() throws Throwable {
System.out.println(getClass().getName() + " finalize start");
}
}
class Son extends Parent{
@Override
protected void finalize() throws Throwable {
System.out.println(getClass().getName() + " finalize start");
int i = 5 / 0;
super.finalize();
}
}
public class SuperFinalizeLost {
public static void main(String[] args) {
new Son();
System.gc();
}
}
执行结果：
Son finalize start
对于第二种情况，可以使用try...finally...结构解决，但是对于第一种情况，最好使用一种叫终结方法守护者的方式。示例如下
class Parent2{
private final Object finalizeGuardian = new Object() {
protected void finalize() throws Throwable {
System.out.println("在此执行父类终结方法中的逻辑");
};
};
}
class Son2 extends Parent2{
@Override
protected void finalize() throws Throwable {
System.out.println(getClass().getName() + " finalize start");
int i = 5 / 0;
super.finalize();
}
}
public class FinalizeGuardian {
public static void main(String[] args) {
new Son2();
System.gc();
}
}
执行结果：
在此执行父类终结方法中的逻辑
Son2 finalize start
这样可以保证父类的终结方法中所需做的操作执行到。
以上就是Java垃圾回收的解析，看完后你明白了吗？如果你还想了解更多Java内容就关注我们吧。
下一篇：Java多线程的实现方式
