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JVM垃圾回收机制总结(6) :透视Java的GC特性

时间:2015-12-05 22:22:41      阅读:207      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

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1、 使用 System.gc() 可以不管JVM使用的是哪一种垃圾回收的算法,都可以请求 Java的垃圾回收。 在命令行中有一个参数-verbosegc可以查看Java使用的堆内存的情况,它的格式:java -verbosegc classfile

class TestGC {    
       public static void main(String[] args) {    
         new TestGC();    
         System.gc();    
         System.runFinalization();    
       }    
    }     
 

    class TestGC {  
      public static void main(String[] args) {  
      new TestGC();  
       System.gc();  
      System.runFinalization();  
     }  
}    

在这个例子 中,一个新的对象被创建,由于它没有使用,所以该对象迅速地变为可达,程序编译后,执行命令: java -verbosegc TestGC 后结果为:

[Full GC 168K->97K(1984K), 0.0253873 secs]

  机器的环 境为,Windows 2000 + JDK1.3.1,箭头前后的数据168K和97K分别表示垃圾收集GC前后所有存活对象使用的内存容量,说明有168K-97K=71K的对象容量被回 收,括号内的数据1984K为堆内存的总容量,收集所需要的时间是0.0253873秒(这个时间在每次执行的时候会有所不同)。

 

 

 2、 finalize方法 透视垃圾收集器的运行 

  在JVM垃圾收集器收集一个对象之前 ,一般要求程序调用适当的方法释放资源,但在没有明确释放资源的情况下,Java提供了缺省机制来终止化该对象心释放资源,这个方法就是 finalize()。它的原型为:
Java代码 
1.    protected void finalize() throws Throwable    
    在finalize()方法返回之后,对象消失,垃圾收集开始执行。原型中的throws Throwable表示它可以抛出任何类型的异常。

    之所以要使用finalize(),是由于有时需要采取与Java的普通方法不同的一种方法,通过分配内存来做一些具有C风格的事情。这主要可以通过" 固有方法"来进行,它是从Java里调用非Java方法的一种方式。C和C++是目前唯一获得固有方法支持的语言。但由于它们能调用通过其他语言编写的子 程序,所以能够有效地调用任何东西。在非Java代码内部,也许能调用C的malloc()系列函数,用它分配存储空间。而且除非调用了free(),否 则存储空间不会得到释放,从而造成内存"漏洞"的出现。当然,free()是一个C和C++函数,所以我们需要在finalize()内部的一个固有方法 中调用它。也就是说我们不能过多地使用finalize(),它并不是进行普通清除工作的理想场所。

   在普通的清除工作中,为清除一个 对象,那个对象的用户必须在希望进行清除的地点调用一个清除方法。这与C++"破坏器"的概念稍有抵触。在C++中,所有对象都会破坏(清除)。或者换句 话说,所有对象都"应该"破坏。若将C++对象创建成一个本地对象,比如在堆栈中创建(在Java中是不可能的),那么清除或破坏工作就会在"结束花括 号"所代表的、创建这个对象的作用域的末尾进行。若对象是用new创建的(类似于Java),那么当程序员调用C++的delete命令时(Java没有 这个命令),就会调用相应的破坏器。若程序员忘记了,那么永远不会调用破坏器,我们最终得到的将是一个内存"漏洞",另外还包括对象的其他部分永远不会得 到清除。

  相反,Java不允许我们创建本地(局部)对象--无论如何都要使用new。但在Java中,没有"delete"命令来释 放对象,因为垃圾收集器会帮助我们自动释放存储空间。所以如果站在比较简化的立场,我们可以说正是由于存在垃圾收集机制,所以Java没有破坏器。然而, 随着以后学习的深入,就会知道垃圾收集器的存在并不能完全消除对破坏器的需要,或者说不能消除对破坏器代表的那种机制的需要(而且绝对不能直接调用 finalize(),所以应尽量避免用它)。若希望执行除释放存储空间之外的其他某种形式的清除工作,仍然必须调用Java中的一个方法。它等价于 C++的破坏器,只是没后者方便。

  下面这个例子向大家展示了垃圾收集所经历的过程,并对前面的陈述进行了总结。

package hr.test;  
      
import java.util.Calendar;  
      
     class Chair {  
        static int created = 0; //对象创建计数  
        static int finalized = 0; //对象回收计数  
        //构造器  
        Chair(){  
            created++;  
            System.err.println("created "+created+"【"+Calendar.getInstance().get(Calendar.MINUTE)+"m "+Calendar.getInstance().get(Calendar.SECOND)+"s】");  
        }  
        //垃圾回收析构函数  
        protected void finalize() {  
            finalized++;  
            System.out.println("finalize "+finalized+"【"+Calendar.getInstance().get(Calendar.MINUTE)+"m "+Calendar.getInstance().get(Calendar.SECOND)+"s】");  
        }  
    }  
      
    public class Garbage {  
        public static void main(String[] args) {  
            while(Chair.created!=10000) {  
                new Chair();//创建对象  
            }  
            while(true){  
                if(Chair.created==10000){  
                    break;  
                }  
            }  
        }  
    }    

上面这个程序创建了10000个Chair对象。但是在运行结果中发现,在累计循环创建到x个对象的时候,我们发现主线程被挂起,JVM开始运行垃圾 回收程序。证据就是屏幕上开始打印出"final ..."。而且主线程被挂起的时间是不定的,有的时候我们甚至能在输出中看到半条"create.. "就开始打印"final ..."了。

  经过上述的说明,可以发现垃圾回收有以下的几个特点:  

  (1) 垃圾收集发生的不可预 知性: 由于实现了不同的垃圾收集算法和采用了不同的收集机制,所以它有可能是定时发生,有可能是当出现系统空闲CPU资源时发生,也有可能是和原始的垃圾 收集一样,等到内存消耗出现极限时发生,这与垃圾收集器的选择和具体的设置都有关系。  

  (2)垃圾收集的精确性: 主要包括2 个方面:(a)垃圾收集器能够精确标记活着的对象; (b)垃圾收集器能够精确地定位对象之间的引用关系。 前者是完全地回收所有废弃对象的前提,否则就可能 造成内存泄漏。而后者则是实现归并和复制等算法的必要条件。所有不可达对象都能够可靠地得到回收,所有对象都能够重新分配,允许对象的复制和对象内存的缩 并,这样就有效地防止内存的支离破碎。  

  (3)现在有许多种不同的垃圾收集器,每种有其算法且其表现各异,既有当垃圾收集开始时就 停止应用程序的运行,又有当垃圾收集开始时也允许应用程序的线程运行,还有在同一时间垃圾收集多线程运行。   

  (4)垃圾收集的实现 和具体的JVM 以及JVM的内存模型有非常紧密的关系。 不同的JVM 可能采用不同的垃圾收集,而JVM 的内存模型决定着该JVM可以采用哪些类型垃圾收集。现在,HotSpot 系列JVM中的内存系统都采用先进的面向对象的框架设计,这使得该系列JVM都可以采用最先进的垃圾收集。  

  (5)随着技术的发 展,现代垃圾收集技术提供许多可选的垃圾收集器,而且在配置每种收集器的时候又可以设置不同的参数,这就使得根据不同的应用环境获得最优的应用性能成为可能。   

  针对以上特点,我们在使用的时候要注意:  

  (1)不要试图去假定垃圾收集发生的时间,这一切都是未知 的。 比如,方法中的一个临时对象在方法调用完毕后就变成了无用对象,这个时候它的内存就可以被释放。  

  (2)Java中提供了一些 和垃圾收集打交道的类,而且提供了一种强行执行垃圾收集的方法--调用System.gc(),但这同样是个不确定的方法。 Java 中并不保证每次调用该方法就一定能够启动垃圾收集,它只不过会向JVM发出这样一个申请,到底是否真正执行垃圾收集,一切都是个未知数。  

   (3)挑选适合自己的垃圾收集器。 一般来说,如果系统没有特殊和苛刻的性能要求,可以采用JVM的缺省选项。 否则可以考虑使用有针对性的垃圾收集器,比 如增量收集器就比较适合实时性要求较高的系统之中。系统具有较高的配置,有比较多的闲置资源,可以考虑使用并行标记/清除收集器。  

   (4)关键的也是难把握的问题是内存泄漏。 良好的编程习惯和严谨的编程态度永远是最重要的,不要让自己的一个小错误导致内存出现大漏洞。  

   (5)尽早释放无用对象的引用。 大多数程序员在使用临时变量的时候,都是让引用变量在退出活动域(scope)后,自动设置为null,暗示垃圾收集器 来收集该对象,还必须注意该引用的对象是否被监听,如果有,则要去掉监听器,然后再赋空值。  

  结束语  

  一般 来说,Java开发人员可以不重视JVM中堆内存的分配和垃圾处理收集,但是,充分理解Java的这一特性可以让我们更有效地利用资源。同时要注意 finalize()方法是Java的缺省机制,有时为确保对象资源的明确释放,可以编写自己的finalize方法。

 

JVM垃圾回收机制总结(6) :透视Java的GC特性

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原文地址:http://www.cnblogs.com/winner-0715/p/5022283.html

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