java 垃圾回收机制的思考

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     内存管理往往是很多应用程序的关键部分，像在C/C++这些需要手动管理内存的语言中编程，稍有缺陷就有可能导致大量内存泄漏，从而使程序崩溃。Java提供了一个自动回收内存的垃圾收集器，让Java程序员能从内存管理中解脱出来，但是也存在缺点，那就是不能完全控制它什么时候执行什么时候不执行。

      垃圾回收器，通常就叫它GC，GC实际上是一个受JVM控制的程序，它的核心任务就是删除Java程序运行不再触及的任何对象。所谓的“触及”是指Java程序中任何一个活动的线程存在对这个对象的引用。


     GC是什么时候运行呢？
     GC受JVM的控制，JVM决定什么时候运行GC，我们平常可以在程序中请求JVM进行垃圾回收，从而释放更多的内存供程序使用，但是在任何情况下，请求都无法保证JVM会答应我们的请求，当我们请求回收时，短期内JVM会进行垃圾回收，但这没有任何保障。JVM会在它觉得必要的时候进行回收，如下面第一段和第二段代码，虽然第二段代码执行次数更多，但GC觉得内存不够了，它进行了回收，到最后占用的内存反而比第一段的代码占用的内存少。第三段代码我们可以看得到我们请求GC时还我内存的效果。System.gc()，看源码可以知道，实际上它调用了Runtime 的gc()方法。

public static void main(String[] args) {
		Runtime rt = Runtime.getRuntime();
		System.out.println("Total JVM memory:" + rt.totalMemory());
		System.out.println("Before Memory=" + rt.freeMemory());
		Date d = null;
		for(int i=0;i<100000;i++){
			d = new Date();
			d = null;
		}
		System.out.println("After Memory=" + rt.freeMemory());
		rt.gc();
		System.out.println("After GC Memory=" + rt.freeMemory() );
		System.out.println("=======================");
		System.out.println("Before Memory=" + rt.freeMemory());
		for(int i=0;i<10000000;i++){
			d = new Date();
			d = null;
		}
		System.out.println("After Memory=" + rt.freeMemory());
		rt.gc();
		System.out.println("After GC Memory=" + rt.freeMemory() );
		
		System.out.println("=======================");
		System.out.println("Before Memory=" + rt.freeMemory());
		Date[] ds2 = new Date[1000000];
		for(int i=0;i<1000000;i++){
			ds2[i] = new Date();
		}
		System.out.println("After Memory=" + rt.freeMemory());
		rt.gc();
		System.out.println("After GC Memory=" + rt.freeMemory() );
	}

执行结果：

Total JVM memory:5177344
Before Memory=4945624
After Memory=4254216
After GC Memory=5024744
=======================
Before Memory=5024744
After Memory=4197480
After GC Memory=5020280
=======================
Before Memory=5020280
After Memory=18211424
After GC Memory=46200736

请求GC的时候，JVM往往并不会马上响应我们的要求，finalize()方法是每一个对象回收时都会运行一次的方法，并且仅一次，一般不要重写finalize()方法，在此方法中可以让该需要回收的对象起死回生，让它重新被引用，从而让该对象免于被回收，但是此方法只执行一次，当下次该对象符合回收条件的时候，JVM会判断已经执行过finalize()了，将不再执行了。运行如下代码，你会发现请求并不那么有效，被回收的对象也不是那么有先后顺序了。

public class FinalizeTest {
	int num;
	
	public FinalizeTest(int num){
		this.num = num;
	}
	/**
	 * @author ZhangXiang
	 * @param args
	 * 2010-1-15
	 */
	public static void main(String[] args) {
		FinalizeTest ft = null;
		for(int i=0;i<100000;i++){
			ft = new FinalizeTest(i);
			ft = null;
			System.gc();
		}
	}

	@Override
	protected void finalize() throws Throwable {
		super.finalize();
		System.out.println("FinalizeTest"+this.num);
	}
	
}

    GC是怎么样工作的呢?
    首先我们得要了解垃圾回收的条件，前面也提到：当没有任何活的线程能够访问一个对象时，该对象就符合垃圾回收的条件了，有一个例外，String存在于String常量池中，虽然它也是对象，但我们感觉它更像常量一样，表现更反复无常。虽然我们没办法完全控制GC工作，但是我们还是能适当指引它运行，为其回收对我们没用的对象创造条件：

1、空引用

很简单，只需要把引用我们不需要的对象的变量设置为Null，如下面的代码

   Date date = new Date();
   Sytem.out.println(date);
   date = null;

2、为变量重新赋值

   就是给引用垃圾对象的变量重新赋一个值，如下面的代码第一次new得到的象在变量被赋予一个新对象的时候就已经符合回收的条件了，当然等待它的也就是回收的命运了

   Date date = new Date();
   Sytem.out.println(date);
   date = new Date();

3、隔离引用

     当对象中的属性对其它对象进行交叉引用，如果两个对象都存在彼此的引用，即使其它对这两个对象的引用都被删除，但是这两个对象都还存在一个有效引用，这样不会符合回收条件，要让GC能够回收它们就需要打破这样的一个环，如果是多个对象也许就是拆散一个网，隔离出来不再需要的对象，从而让它满足被回收的条件，如以下代码，当到doSth()时i3就已经满足被回收的条件了。

public class Island {
	Island i;
	Island ii;
	/**
	 * @author ZhangXiang
	 * @param args
	 * 2010-1-15
	 */
	public static void main(String[] args) {
		Island i1 = new Island();
		Island i2 = new Island();
		Island i3 = new Island();
		
		i1.i = i2;//i1引用i2
		i2.i = i3;//i2引用i3
		i3.i = i1;//i3引用i1
		
		i1.ii = i3;//i1又引用i3
		i2.ii = i1;//i2又引用i1
		i3.ii = i2;//i3引用i2
		
		//隔离出i3,使它满足被回收的条件
		i2.i= null;
		i1.ii = null;
		//doSth();
	}
}

    java GC虽然是自动执行的，但是了解它的原理，知道它是怎么执行的，有时候在实际开发中对我们的帮助还是蛮大的，这也是平常找工作面试、笔试常考的知识点，学习了好多次，总是隔段时间就要忘记不少，记下来分享下，也起到提醒自己的作用吧，当是笔记咯。
    一般都只是看看别人写的博，自己很少写，有时看看自己写的文章，发现差距还是很大，其实写博也是记录自己成长的一种方式吧，学习中，还请大家多多指教。