Java的垃圾回收时Java语言的重要功能之一。当程序创建对象、数组等引用类型实体时,系统都会在堆内存中为之分配一块内存区,对象就保存在这块内存区中,当这块内存不再被任何引用变量引用时,这块内存就会变成垃圾,等待垃圾回收机制进行回收。垃圾回收机制具有如下特征:
当一个对象咋堆内存中运行时,根据他被引用变量所引用的状态,可以把它所处的状态分为如下三种。
下面程序简单的创建了两个字符串对象,并创建了一个引用变量依次指向两个对象。
public class StatusTranfer{
public static void test() {
var a = new String("轻量级Java EE企业应用实战");// A
a = new String("疯狂java讲义"); // B
}
public static void main(String[] args){
test(); //C
}
}
当程序执行test方法的A代码时,代码定义了一个a变量,并让该变量指向了"轻量级Java EE企业应用实战"。因此该字符串对象处于可达状态。
当程序执行test方法的B代码时"疯狂Java讲义"处于可达状态,而“轻量级Java EE企业应用实战”字符串失去了它的引用,所以处于了可恢复状态。
一个对象可以被一个方法的局部变量引用,也可以被其他类的类变量引用,或被其他对象的实例变量引用。当某个对象被其他类的类变量引用时,只有当该对象被销毁之后,该对象才会进入可恢复状态。
当一个对象失去引用之后,系统何时调用它的finalize()方法对它进行资源清理,何时他会变成不可达状态,系统何时回收他所占的内存,对于系统透明。程序只能控制一个对象何时不再被任何引用变量,绝不能控制他何时被回收。
程序无法精准控制Java垃圾回收的时机,但依然可以强制系统进行垃圾回收——这种强制只是通知系统进行垃圾回收,但系统是否进行垃圾回收依然不确定。大部分时候,程序强制系统垃圾回收后总会有一些效果。强制系统垃圾回收有如下两种方式。
下面的程序创建了4个匿名对象,每个对象创建之后立即进入可恢复状态,等地系统回收,但是直到程序退出,系统依然不会回收该资源。
public class GcTest{
public static void main(String[] args){
for(var i = 1;i < 4; i++){
new GcTest();
}
}
public void finalize(){
System.out.println("系统正在清理GCtest对象的资源。。。")
}
}
编译、运行上面的程序,看不到任何的输出,可见直到系统退出,系统都不曾调用GcTest对象的finalize()方法。但如果将程序修改成如下形式:
public class GcTest{
public static void main(String[] args){
for(var i = 1;i < 4; i++){
new GcTest();
//下面两行的代码效果都是一样的
//System.gc();
Runtime.getRuntime().gc();
}
}
public void finalize(){
System.out.println("系统正在清理GCtest对象的资源。。。")
}
}
上述程序使用了强制垃圾回收,但是这种回收的只是建议系统立即进行垃圾回收,系统完全有可能并不立即进行垃圾回收,垃圾回收机制也不会都程序的建议完全置之不理:垃圾回收机制会在收到通知之后,尽快进行垃圾回收。
在垃圾回收机制回收某个对象所占用的内存的之前,通常要求程序调用适当的方法来清理资源,在没有明确指定清理资源的情况下,Java提供了默认机制来清理该对象的资源,这个机制就是finalize()方法。该方法是定义在Object类里的实例方法,该方法原型为:
protected void finalize() throws Throwable
当finalize方法返回之后,对象消失,垃圾回收机制开始执行。
任何的Java类都可以重写Object类的finalize方法,在该方法中清理该对象所占用的资源。如果程序终止之前始终没有进行垃圾回收,则不会调用失去引用对象的finalize方法来清理资源。垃圾回收机制何时调用finalize方法是完全透明的,只有当程序认为需要更多的额外内存时,垃圾回收机制才会进行垃圾回收。因此,完全有可能出现这样的一种场景:某个失去引用的对象只占用了少量内存,而且程序也没有产生更多内存的需求,那么有可能就不会回收这个对象所占用的内存,所以该对象的finalize方法也不会得到调用。
finalize方法具有如下4个特点:
由于finalize方法并不一定被执行,所以如果需要清理某个类所打开的资源,则不要放在finalize方法中进行清理。
下面程序将会演示如何在finalize方法里复活自身,并可通过该程序看出垃圾回收的不确定性。
public class FinalizeTest {
private static FinalizeTest finalizeTest = null;
public static void main(String[] args) throws Exception {
new FinalizeTest();
System.gc();
System.runFinalization();
finalizeTest.info();
}
public void info()
{
System.out.println("test finalize");
}
public void finalize(){
finalizeTest = this;
}
}
上述程序定义了一个FinalizeTest类,重写了该类大的finalize方法,在该方法中将需要清理掉的可恢复对象重新付给ft引用变量方法,从而让该可恢复对象重新变成可达状态。
对大部分对象而言,程序里会有一个引用变量引用该对象,这是最常见的引用方式。除此之外,java.lang.ref包下面提供了三个类:SoftReference,PhantomReference和WeakReference,他们分别代表了系统对对象的三种引用方式:软引用、虚引用、和软引用。因此,java语言中对对象的引用有如下四种方式:
这是java程序中最常见的引用方式。程序创建一个对象,并把这个对象赋给一个引用变量,程序通过该引用变量来操作实际的对象,前面介绍的对象和数组都采用这种强引用的方式。当一个对象被一个或者一个以上的引用变量所引用的时候,它处于可达状态,不能被系统垃圾回收机制回收,
软引用通过需要SoftReference类来实现,当一个对象只用软引用的时候,他有可能被垃圾回收机制回收。对于只有软引用的对象而言,当系统内存空间足够的时候,他不会被系统回收,程序也可以使用该对象:当系统内存空间不足的时候,系统可能会回收它,软引用通常用与对内存敏感的程序当中。
弱引用通过WeakReference类实现,弱引用与软引用很想,但是弱引用的引用级别更低。对于只有弱引用的对象而言,当系统垃圾对象回收机制运行时,不管系统内存是否足够,总会回收该对象所占用的内存。当然并不是说当一个对象只用弱引用时,他就会被立即回收——正如那些失去引用的对象一样,必须等到系统垃圾回收机制运行时才会被回收。
虚引用通过PhantomReference类实现,虚引用完全类似于没有引用。虚引用对对象本身没有太大影响,对象甚至感觉不到虚引用的存在。如果一个对象只有一个虚引用时,那么他和没有引用的效果大致不同。虚引用主要用于跟踪对象被垃圾回收的状态,虚引用不能单独使用,虚引用必须和引用队列(ReferenceQueue)联合使用。
上面三个引用都包含了一个get()方法,用于获取被他们所引用的对象。