Java垃圾回收机制

Java垃圾回收机制

1、引用计数：没有应用到JVM，只是理论说明。

2、活的对象：可以追溯到堆栈和静态存储区

3、Stop and copy：停止工作，将活的对象从一个堆复制到另一个堆，紧密排列，然后剩下

的就是垃圾对象了。问题：（1）空间；（2）复制：垃圾少，要复制大量活的对象

4、Mark and sweep：标记每个对象是否活对象，标记完所有对象，清楚非活的对象。问题：

空间不连续。

5、如果垃圾很少，复制效率降低的话就用，标记清扫；如果不连续空间太多的话，则转到

停止复制

6、优化方法：Just－In-Time 和HotSoft，前者翻译成本地机器码，后者惰性编译，只在必

要时编译代码，不被执行的代码不被编译，代码每次执行的时候都会做一定的优化。7、避免内存泄漏或者不当使用的方法：（1）重复使用已经初始化的对象，尽量少声明对象；

（2）try catch finally语句中清楚不需要的对象；(3)执行完毕清楚不必要的对象，当然是那些引用可能被保存的对象。

尽管java虚拟机和垃圾回收机制管理着大部分的内存事务，但是在java软件中还是可能存在内存泄漏的情况。的确，在大型工程中，内存泄漏是一个普遍问题。避免内存泄漏的第一步，就是要了解他们发生的原因。这篇文章就是要介绍一些常见的缺陷，然后提供一些非常好的实践例子来指导你写出没有内存泄漏的代码。一旦你的程序存在内存泄漏，要查明代码中引起泄漏的原因是很困难的。同时这篇文章也要介绍一个新的工具来查找内存泄漏，然后指明发生的根本原因。这个工具容易上手，可以让你找到产品级系统中的内存泄漏。

垃圾回收（GC）的角色

虽然垃圾回收关心着大部分的问题，包括内存管理，使得程序员的任务显得更加轻松，但是程序员还是可能犯些错误导致内存泄漏问题。GC(垃圾回收)通过递归对所有从“根”对象(堆栈中的对象，静态数据成员，JNI句柄等等)继承下来的引用进行工作，然后标记所有可以访问的活动着的对象。而这些对象变成了程序唯一能够操纵的对象，其他的对象都被释放了。因为GC使得程序不能够访问那些被释放的对象，所以这样做是安全的。

内存管理可以说是自动的，但是这并没有让程序员脱离内存管理问题。比方说，对于内存的分配（还有释放）总是存在一定的开销，尽管这些开销对程序员来说是隐含的。一个程序如果创建了很多对象，那么它就要比完成相同任务而创建了较少对象的程序执行的速度慢（如果其他的条件都相同）。

文章更多想说的，导致内存泄漏主要的原因是，先前申请了内存空间而忘记了释放。如果程序中存在对无用对象的引用，那么这些对象就会驻留内存，消耗内存，因为无法让垃圾回收器验证这些对象是否不再需要。正如我们前面看到的，如果存在对象的引用，这个对象就被定义为―活动的‖，同时不会被释放。要确定对象所占内存将被回收，程序员就要务必确认该对象不再会被使用。典型的做法就是把对象数据成员设为null或者从集合中移除该对象。注意，当局部变量不需要时，不需明显的设为null，因为一个方法执行完毕时，这些引用会自动被清理。

从更高一个层次看，这就是所有存在内存管的语言对内存泄漏所考虑的事情，剩余的对象引用将不再会被使用。

典型的泄漏

既然我们知道了在java中确实会存在内存泄漏，那么就让我们看一些典型的泄漏，并找出他们发生的原因。

全局集合

在大型应用程序中存在各种各样的全局数据仓库是很普遍的，比如一个JNDI-tree或者一个session table。在这些情况下，注意力就被放在了管理数据仓库的大小上。当然是有一些适当的机制可以将仓库中的无用数据移除。

可以有很多不同的解决形式，其中最常用的是一种周期运行的清除作业。这个作业会验证仓库中的数据然后清除一切不需要的数据。

另一个办法是计算引用的数量。集合负责跟踪集合中每个元素的引用者数量。这要求引用者通知集合什么时候已经对元素处理完毕。当引用者的数目为零时，就可以移除集合中的相关元素。

高速缓存

高速缓存是一种用来快速查找已经执行过的操作结果的数据结构。因此，如果一个操作执行很慢的话，你可以先把普通输入的数据放入高速缓存，然后过些时间再调用高速缓存中的数据。

高速缓存多少还有一点动态实现的意思，当数据操作完毕，又被送入高速缓存。一个典型的算法如下所示：

１．检查结果是否在高速缓存中，存在则返回结果；

２．如果结果不在，那么计算结果；

３．将结果放入高速缓存，以备将来的操作调用。

这个算法的问题（或者说潜在的内存泄漏）在最后一步。如果操作是分别多次输入，那么存入高速缓存的内容将会非常大。很明显这个方法不可取。

为了避免这种潜在的致命错误设计，程序就必须确定高速缓存在他所使用的内存中有一个上界。因此，更好的算法是：

１．检查结果是否在高速缓存中，存在则返回结果；

２．如果结果不在，那么计算结果；

３．如果高速缓存所占空间过大，移除缓存中旧的结果；

４．将结果放入高速缓存，以备将来的操作调用。

通过不断的从缓存中移除旧的结果，我们可以假设，将来，最新输入的数据可能被重用的几率要远远大于旧的结果。这通常是一个不错的设想。

这个新的算法会确保高速缓存的容量在预先确定的范围内。精确的范围是很难计算的，因为缓存中的对象存在引用时将继续有效。正确的划分高速缓存的大小是一个复杂的任务，你必须权衡可使用内存大小和数据快速存取之间的矛盾。

另一个解决这个问题的途径是使用ng.ref.SoftReference类来将对象放入高速缓存。这个方法可以保证当虚拟机用完内存或者需要更多堆的时候，可以释放这些对象的引用。

类装载器

Java类装载器创建就存在很多导致内存泄漏的漏洞。由于类装载器的复杂结构，使得很难得到内存泄漏的透视图。这些困难不仅仅是由于类装载器只与―普通的‖对象引用有关，同时也和对象内部的引用有关，比如数据变量，方法和各种类。这意味着只要存在对数据变