Java学习笔记(对象的释放)


对于基本类型变量来说,因为都被分配在内存栈中,因此释放不是问题,而且都会被及时地释放.但对于引用类型来说,就不一样了.

Java提供了基本的对象内存回收机制-垃圾回收器.下面看看如何工作:

首先我们必须了解一点,引用类型的变量和基本类型的变量一样,都是被分配到内存栈里的,只是引用类型的变量在栈中保存的是一个引用地址(指针),该引用地址所指的堆内存就是实际的对象存放区。

Java的垃圾回收器对于Java程序来说是外部程序，是独立运行的，因此必须有一种机制，让垃圾回收器知道哪些对象（堆中）是不再被用的，最简单的方法当然是对对象引用计数：

一个对象被一个对象变量引用，其对象引用计数就加1，如果一个对象的引用变量(在栈中)超出生存期，被释放时,对象引用计数就减1，这样，垃圾回收器就可以根据对象引用计数来判断对象是否可以被收回。看起来这种方法确实比较简单，但实际上，这种方式还是有很多问题的：

1）如果对象变量都在栈中，上述机制当然没问题。但实际上对象变量可以是另一个对象的成员，而且对象本身也可以包含其它对象类型的成员变量，这样就会形成一个复杂的引用关系网，这个引用关系网还可能会包含循环引用的情况，就会很容易导致一些对象在整个程序运行期间都不会被回收，从而产生大量的内存泄露;

2）同步问题。垃圾回收器工作时，如果程序也在工作，也在分配或操作对象，比如一个对象的引用计数虽然为0，垃圾回收器回收该对象，但同时，这个对象又被引用到一个新的对象变量，就会产生不可预知的错误。为了防止这种冲突，垃圾回收器工作时程序就必须停止工作。这就会带来另外一个问题，程序运行效率降低。

现在这种利用对象引用计数方式的垃圾回收方式已经很少单独使用。

另外一种方法是采用对象跟踪技术的方法：

垃圾回收器工作时，从程序栈内存中的引用变量开始，遍历对象引用，标记对象可达。那么不可达的对象都可以回收掉。

这种方法解决了循环引用的问题，回收效率比较高，但也同样有以下问题：

1）没有解决垃圾回收器和程序之间的同步问题，垃圾回收器工作期间程序必须停止运行;

2)  每次垃圾回收时，都需要遍历所有的对象，用时会比较长；

当然还有很多垃圾回收策略，大家可以搜一下，虽然垃圾回收对于程序员来说，大部分时间是透明的，但理解这些机制，其实也可以对我们处理实际问题时提供一种借鉴。

无论是那种回收机制,对于程序员来说，有两个地方是必须关注的：

1）我们的对象什么时候被回收（垃圾回收器运行的不可控）;

2）Java产生的对象没问题，但我们自己分配的内存（主要是调用其它语言代码库，比如C++）怎么释放。

垃圾回收器工作的触发是根据其对内存使用的监控来确定的，当内存空间小于某个阀值时才触发垃圾回收。对于大部分的情况，这应该不是问题，但如果我们的对象使用了第三方稀缺资源，比如数据库链接，或者我们需要在对象释放的时候做一些清除（比如擦除在界面上的绘图）工作，我们该怎么办？一种办法当然是主动出击，比如数据库链接，打印机释放等，但有些情况下，我们还是无法主动出击的，比如一个对象使用了数据库链接，但这个对象被多个其它对象共享，你就很难主动出击释放链接了。对于这种情况，Java提供了另外一种机制，就是为每个对象提供一个finalize()方法，该方法由垃圾回收器调用（虽然你自己也可以调用，但不建议这样做，原因同无法主动出击类似）。

这样对于对象释放后需要做的清理工作就可以在这个方法中进行。但要注意垃圾回收器对finalize()方法的调用是有限制的，比如每个对象只调用一次这个方法,因此,我们必须留意对象"复活"所带来的问题。

对于什么时候我们的对象会被回收的问题，虽然我们可以调用System.gc()来建议（注意，只是建议）垃圾回收器进行回收工作，但实际上对我们来说，还是不可控的，因此：

1）对于资源，特别是稀缺资源的释放，我们还是应该尽量主动出击来完成；

2）对于调用其它语言代码库，也尽量主动出击进行对象释放，如果不行，至少也要在finalize()方法中完成；

下面的例子，是抄书本上的，用来演示垃圾回收的不确定性（我稍微做了修改）：

public class Chair {
 
  static boolean gcrun = false;
  static boolean f = false;
  static int created = 0;
  static int finalized = 0;
  int i;
  Chair() {
  i = ++created;
  if(created == 47)
  System.out.println("Created 47");
  }
  protected void finalize() {
  if(!gcrun) {
  gcrun = true;
  System.out.println(
  "Beginning to finalize after " +
  created + " Chairs have been created=>"+i);
  }
  if(i == 47) {
  System.out.println(
  "Finalizing Chair #47, " +
  "Setting flag to stop Chair creation");
  f = true;
  }
  finalized++;
  if(finalized >= created)
  System.out.println("All " + finalized + " finalized");
  }
}

public class GarbageC {
 public static void main(String[] args) {
 
  while(!Chair.f) {
    new Chair();
    new String("To take up space");
  }
  System.out.println(
  "After all Chairs have been created:\n" +
  "total created = " + Chair.created +
  ", total finalized = " + Chair.finalized);
  String theMethString ="after";
  if(theMethString.equals("before")) {
   System.out.println("gc():");
   System.gc();
   System.out.println("runFinalization():");
   System.runFinalization();
  }
  System.out.println("bye!");
  if(theMethString.equals("after"))
    System.runFinalizersOnExit(true);
  }
}

相关内容