java垃圾收集机制

二、垃圾收集的基本原理：
2．1 JVM 中内存的划分
垃圾收集器对 Java 程序员来说，基本上是透明的，但是只有了解 GC 的工作 原理、如何优化 GC 的性能、如何与 GC 进行有限的交互，才能提高整个应用程序 的性能、全面提升内存的管理效率,为了说明其工作方式，我们首先看看内存中 几种常用的存放数据的地方： (1) 堆栈（Stack） ： 位 于常规 RAM（随机访问存储器）区域，但可通过它的 “堆栈指针”获得处理器的直接支持。堆栈指针若向下移，会创建新的内存；若 向上移，则会释放那些内存。这是一种特别快、特别有效的数据保存方式，仅次 于 CPU 的寄存器。创建程序时，Java 编译器必须准确地知道堆栈内保存的所有
2、基于 Tracing 算法、 Compacting 算法的 “标记和清除 （make－and－ sweep）”方式：对于常规性的应用，标记和清除显得非常慢，但一旦知道自己 不产生垃圾，或者只产生很少的垃圾，它的速度就会非常快。标记和清除（make －and－sweep）采用的逻辑：基于 Tracing 算法从堆栈和静态存储区域开始，并 跟踪所有引用，寻找活动对象。然而，每次发现一个活动对象的时候，就会设置 一个标记（一个位或多个位） ，为那个对象作上“记号”。但此时尚不收集那个 对象。只有在标记过程结束，清除过程才正式开始。在清除过程中，不复存活的 对象会被释放然而，不会进行任何形式的复制（这时的堆中被使用的空间呈现不 连续的状态） 。所以假若收集器决定使这个断续的内存堆密集（compact），它将 使用 Compacting 算法重新整理他所找到的对象：垃圾收集器将所有的对象移置 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，这样这些引用能够在新的位置识别同样的对象。为 了 简 化 对 象 引 用 的 更 新 ， compacting 算法 增 加 了 间 接 的 一 层 （ level of indirection） 。间接层通过句柄（handle）和句柄表实现。在这种情况下，对象 引用总是指向句柄表中同样的句柄入口。反过来，句柄入口包含了句柄的实际引 用。当 compacting 标记和清除垃圾收集器移动对象时，收集器在句柄表中只修 改实际的对象引用对句柄入口的所有引用没有受到影响。 虽然使用句柄表简化了
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Java 垃圾收集机器－Garbage Collector
发现这个问题，就得通过后续过程才能找到。 但是在有的情况下将使得“复制式垃圾收集器”显得效率极为低下，比如随 着程序进入了稳定状态之后，它几乎不产生或产生很少的垃圾。尽管如此，这时 的一个“复制式垃圾收集器”仍会将所有内存从一处复制到另一处，这显得非常 浪费。更糟的是：程序中的对象不仅不死亡，而且一个个都很庞大，对两个大的 内存堆管理也将成为不必要的消耗。
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数据的“长度”以及“存在时间”。这是由于它必须生成相应的代码，以便向上 和向下移动指针。这一限制无疑影响了程序的灵活性，所以尽管有些 Java 数据 要保存在堆栈里——特别是对象的引用（也可称为对象的引用变量） ，但 Java 中的对象不会放在其中。 (2) 堆（Heap）。一种常规用途的内存池（也在 RAM 区域） ，其中保存了 Java 对象。和堆栈不同，“内存堆”或“堆”（Heap）最吸引人的地方在于编译器不 必知道要从堆里分配多少存储空间， 也不必知道存储的数据要在堆里停留多长的 时间。因此，用堆保存数据时会得到更大的灵活性。要求创建一个对象时，只需 用 new 命令编制相关的代码即可。执行这些代码时，会在堆里自动进行数据的保 存。当然，为达到这种灵活性，必然会付出一定的代价：在堆里分配存储空间时 会花掉更长的时间！这是导致 Java 性能不佳的因素之一。 SUN 的 JVM 使用分代方式（Generation）管理 堆 空 间 ， “代”分配给新旧对象 的内存池。这些对象的不断积累会导致一个的内存状态，从而推动垃圾收集的开 始。如图说明了 SUN 的 JVM 中堆空间粗略的划分。
如图所 示 ， 年 轻的 一 代 包 括年 轻的 对 象空 间（ eden ）和 两 个存 活 （survivor）空间（SS#1 和 SS#2） 。新对象被分配到 eden 中，那些存活较久的 对象则会从年轻的一代转移到老一代中。图中的 Perm 段叫做永久代（permanent generation） ，它保存了 JVM 的类和方法对象。 (3) 静态存储（Static）。这儿的“静态”（Static）是指“位于固定位置” （尽管也在 RAM 里）或是有且仅有一份。程序运行期间，静态存储的数据将随时 等候调用。可用 static 关键字指出一个对象的特定元素是静态的。但 Java 对象 本身永远都不会置入静态存储空间。
2．2 对象在内存中的分配
了解了内存中这些存放数据的方式后， 我们先来看看 C++中存放对象的机制： 在 C++中，对象可以是在堆栈中创建的，这样可达到更快的速度。然而，在 C++ 里创建“内存堆”（Heap）对象通常会慢得多。这种内存堆实际是一个大的内存 池，要求必须进行再循环（再生） 。这里可以把 C++的 Heap 想象是一块场地，在 这里面中每个对象不断监视属于自己的地盘， 他们可能在以后的某个时刻不再继 续占用目前所占用的空间，即释放后的内存会在堆里留下一个洞，所以再调用
一、引言：
在面向对象的程序设计中，我们肯定是在不停的产生对象，而产生的每个对 象为了生存，都需要动用资源，尤其是内存资源。当对象不需要内存，就该加以 清除，是资源可被释放、可再被使用。在程序设计的环境中：典型的情况是我们 首先产生对象，比如使用 new 关键字来创建对象，同时返回该对象的一个引用 （C++中该引用可能是个指针） ，之后我们通过该引用使用这个对象，当我们不再 使用该对象， 或是该对象失去对它的所有引用时， 它就应该被摧毁。 在 C，C++ 或 其它语言中，程序员负责取消分配内存。有时，这是一件很困难的事情。因为你 并不总是事先知道内存应在何时被释放。当在系统中没有能够被分配的内存时， 可导致程序瘫痪，这种程序被称作具有内存漏洞。在 Java 编程语言中解除了程 序员取消分配内存的责任， 它可提供一种系统级线程以跟踪每一存储器的分配情 况。这种系统级线程就是垃圾收集机器，在 Java 虚拟机的空闲周期，垃圾收集 线程检查并释放那些可被释放的存储器。垃圾收集在 Java 技术程序的生命周期 中自动进行，它解除了取消分配内存的要求，并避免了存储器漏洞。然而，它的 运行时间却是非确定的，因此我们必须小心。
Java 垃圾收集机器－Garbage Collector
一、引言：·································································· 2 二、垃圾收集的基本原理：············································· 2 2．1 JVM 中内存的划分··············································· 2 2．2 对象在内存中的分配············································· 3 2．3 垃圾收集的基本原理与算法····································4 三、与垃圾收集器交互··················································· 7 3．1 FINALIZE （）方法·················································· 7
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3．2．1 软引用········································································ 13 3．2．2 弱引用········································································ 14 3．2．3 虚引用········································································· 15
四、总结··································································· 16
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Java 垃圾收集机器－Garbage Collector
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[摘 要]：本文详细讨论了 Java 垃圾收集机制的基本原理，并结合 Java 语言特 性， 介绍利用 Java 垃圾收集机制提高程序的健壮性和性能的基本方法。 [关键词]：Garbage collector，Heap, Reference, 对象，JVM
3．1．1 Finalize（）用处之一：观察··············Finalize（）用处之二：再生································ 11
3．2
NG.REF 包··················································
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new 的时候，存储分配机制必须进行某种形式的搜索，使新对象能够利用已经存 在的空洞，否则就会很快用光堆的存储空间。之所以内存堆的分配会在 C++里对 性能造成如此重大的性能影响，对可用内存的搜索正是一个重要的原因。所以创 建基于堆栈的对象要快得多。 而在 Java 中的内存堆（Heap）更像一条传送带：每次分配了一个新对象后， “Heap 指针”都会朝前移动，这意味着对象存储空间的分配可以达到非常快的 速度。因为“Heap 指针”只是单纯的往前移动至未经分配的区域，所以它与 C++ 的堆栈分配方式几乎是不相上下的（当然，在数据记录上会多花一些开销，但要 比搜索存储空间快多了） 。但是如果只是按那种方式分配，最终就要求进行大量 的内存页面交换（这对性能的发挥会产生巨大干扰） ，而且终究会用光内存，出 现内存分页错误 （page fault）。所以 Java 引入了“垃圾收集器”。它在收集“垃 圾”的同时，也负责重新紧密排列（compact）堆里的所有对象，消除内存空洞， 将“堆指针”移至尽可能靠近传送带开头的地方，远离发生（内存）分页错误的 地点。 垃圾收集器会重新安排所有东西， 使其成为一个高速、 无限自由的堆模型 ， 同时游刃有余地分配存储空间。但是垃圾收集时的代价是非常高昂的，这也是导 致 Java 性能不佳的因素之一。