垃圾回收是java与c/c++的最大不同。有了jvm的自动垃圾收集机制,就可以让程序员专注于程序逻辑开发,而不是花费大量的时间是考虑变量应该在什么时候去释放。
首先我们要知道要,jvm是如何判断一个对象已经变成了”垃圾“的呢?
一般用的是两个方法:
1)引用记数法:
为每个对象保存一个引用的数量,每增加一个引用这个值就加1,每减少一个引用就减1.如果这个记数变为0了,就说明这个对象已经不再被使用了。那么jvm就认为这个对象是可以回收的了。
但是这个方法有一个缺点,就是无法解决循环引用的问题。A引用B,B也引用A,如果A,B两个对象都不再被使用了,那么这两个对象其实都是可以被回收的,但是他们的引用记数不为0.所以用这个办法就没有办法回收了。
2)根搜索算法:
从一系列的”GC Roots“对象开始向下搜索,搜索走过的路径称为引用链。当一个对象到”GC Roots“之间没有引用链时,被称为引用不可达。引用不可到的对象被认为是可回收的对象。
java中可以当做为”GC Roots“对象的包括:
1:jvm虚拟机栈(栈帧中的局部变量表)中引用的对象
2:方法区中的类静态属性引用的对象
3:常量池中的常量引用的对象
4:本地方法栈JNI(native方法)中的引用的对象java中垃圾回收机制的原理
推荐一篇文章:
对高性能java代码之内存管理
更甚者你写的代码,gc根本就回收不了,直接系统挂掉。gc是一段程序,不是智能,他只回收他认为的垃圾,而不是回收你认为的垃圾。
gc垃圾回收:
grabage collection相信学过java的人都知道这个是什么意思。但是他是如何工作的呢?
首先,jvm在管理内存的时候对于变量的管理总是分新对象和老对象。新对象也就是开发者new出来的对象,但是由于生命周期短,那么他占用的内存并不是马上释放,而是被标记为老对象,这个时候该对象还是要存在一段时间。然后由jvm决定他是否是垃圾对象,并进行回收。
所以我们可以知道,垃圾内存并不是用完了马上就被释放,所以就会产生内存释放不及时的现象,从而降低了内存的使用。而当程序浩大的时候。这种现象更为明显,并且gc的工作也是需要消耗资源的。所以,也就会产生内存浪费。
jvm中的对象生命周期里谈内存回收:
对象的生命周期一般分为7个阶段:创建阶段,应用阶段,不可视阶段,不可到达阶段,可收集阶段,终结阶段,释放阶段。
创建阶段:首先大家看一下,如下两段代码:
test1:
for( int i=0; i《10000; i++)
object obj=new object();
test2:
object obj=null;
for( int i=0; i《10000; i++)
obj=new object();
这两段代码都是相同的功能,但是显然test2的性能要比test1性能要好,内存使用率要高,这是为什么呢?原因很简单,test1每次执行for循环都要创建一个object的临时对象,但是这些临时对象由于jvm的gc不能马上销毁,所以他们还要存在很长时间,而test2则只是在内存中保存一份对象的引用,而不必创建大量新临时变量,从而降低了内存的使用。
另外不要对同一个对象初始化多次。例如:
public class a{
private hashtable table = new hashtable();
public a(){ table = new hashtable();
// 这里应该去掉,因为table已经被初始化。
这样就new了两个hashtable,但是却只使用了一个。另外一个则没有被引用。而被忽略掉。浪费了内存。并且由于进行了两次new操作。也影响了代码的执行速度。
应用阶段:即该对象至少有一个引用在维护他。
不可视阶段:即超出该变量的作用域。这里有一个很好的做法,因为jvm在gc的时候并不是马上进行回收,而是要判断对象是否被其他引用在维护。所以,这个时候如果我们在使用完一个对象以后对其obj=null或者obj.dosomething()操作,将其标记为空,可以帮助jvm及时发现这个垃圾对象。
不可到达阶段:就是在jvm中找不到对该对象的直接或者间接的引用。
可收集阶段,终结阶段,释放阶段:此为回收器发现该对象不可到达,finalize方法已经被执行,或者对象空间已被重用的时候。
java的析构方法:
可能不会有人相信,java有析构函数? 是的,有。因为java所有类都继承至object类,而finalize就是object类的一个方法,这个方法在java中就是类似于c++析构函数。一般来说可以通过重载finalize方法的形式才释放类中对象。如:
public class a{
public object a;
public a(){ a = new object ;}
protected void finalize() throws java.lang.throwable{
a = null; // 标记为空,释放对象
super.finalize(); // 递归调用超类中的finalize方法。
当然,什么时候该方法被调用是由jvm来决定的。..。..。..。..。..。..。..。.
一般来说,我们需要创建一个destory的方法来显式的调用该方法。然后在finalize也对该方法进行调用,实现双保险的做法。
由于对象的创建是递归式的,也就是先调用超级类的构造,然后依次向下递归调用构造函数,所以应该避免在类的构造函数中初始化变量,这样可以避免不必要的创建对象造成不必要的内存消耗。当然这里也就看出来接口的优势。
数组的创建:
由于数组需要给定一个长度,所以在不确定数据数量的时候经常会创建过大,或过小的数组的现象。造成不必要的内存浪费,所以可以通过软引用的方式来告诉jvm及时回收该内存。(软引用,具体查资料)。
object obj = new char[10000000000000000];
softreference ref = new softreference(obj);
共享静态存储空间:
我们都知道静态变量在程序运行期间其内存是共享的,因此有时候为了节约内存工件,将一些变量声明为静态变量确实可以起到节约内存空间的作用。但是由于静态变量生命周期很长,不易被系统回收,所以使用静态变量要合理,不能盲目的使用。以免适得其反。
因此建议在接下来情况下使用:
1,变量所包含的对象体积较大,占用内存过多。
2,变量所包含对象生命周期较长。
3,变量所包含数据稳定。
4,该类的对象实例有对该变量所包含的对象的共享需求。(也就是说是否需要作为全局变量)。
对象重用与gc:
有的时候,如数据库操作对象,一般情况下我们都需要在各个不同模块间使用,所以这样的对象需要进行重用以提高性能。也有效的避免了反复创建对象引起的性能下降。
一般来说对象池是一个不错的注意。如下:
public abstarct class objectpool{
private hashtable locked,unlocked;
private long expirationtime;
abstract object create();
abstract void expire( object o);
abstract void validate( object o);
synchronized object getobject(){。..};
synchronized void freeobject(object o){。..};
这样我们就完成了一个对象池,我们可以将通过对应的方法来存取删除所需对象。来维护这快内存提高内存重用。
当然也可以通过调用system.gc()强制系统进行垃圾回收操作。当然这样的代价是需要消耗一些cpu资源。
不要提前创建对象:
尽量在需要的时候创建对象,重复的分配,构造对象可能会因为垃圾回收做额外的工作降低性能。
jvm内存参数调优:
强制内存回收对于系统自动的内存回收机制会产生负面影响,会加大系统自动回收的处理时间,所以应该尽量避免显式使用system.gc(),
jvm的设置可以提高系统的性能。例如:
java -xx:newsize=128m -xx:maxnewsize=128m -xx:survivorratio=8 -xms512m -xmx512m
具体可以查看java帮助文档。我们主要介绍程序设计方面的性能提高。
java程序设计中上述文章内容就是内存管理的其他经验:
根据jvm内存管理的工作原理,可以通过一些技巧和方式让jvm做gc处理时更加有效。,从而提高内存使用和缩短gc的执行时间。
1,尽早释放无用对象的引用。即在不使用对象的引用后设置为空,可以加速gc的工作。(当然如果是返回值。..。.)
2,尽量少用finalize函数,此函数是java给程序员提供的一个释放对象或资源的机会,但是却会加大gc工作量。
3,如果需要使用到图片,可以使用soft应用类型,它可以尽可能将图片读入内存而不引起outofmemory.
4,注意集合数据类型的数据结构,往往数据结构越复杂,gc工作量更大,处理更复杂。
5,尽量避免在默认构造器(构造函数)中创建,初始化大量的对象。
6,尽量避免强制系统做垃圾回收。会增加系统做垃圾回收的最终时间降低性能。
7,尽量避免显式申请数组,如果不得不申请数组的话,要尽量准确估算数组大小。
8,如果在做远程方法调用。要尽量减少传递的对象大小。或者使用瞬间值避免不必要数据的传递。
9,尽量在合适的情况下使用对象池来提高系统性能减少内存开销,当然,对象池不能过于庞大,会适得其反.
JVM解释执行过程大概有三步:类加载,字节码校验,解释字节命令调用底层硬件执行。
(1)当需要用到某一个类的时候,class loader去加载该类,这时候会为静态变量分配内存空间,执行静态代码块的内容,就是类的开始。
(2)当虚拟机终止如(System.exit(0);)的时候类就会被销毁类被加载的时候,虚拟机为这个类静态变量开辟内存空间.这个类被卸载的时候,内存空间被回收.这些都是jvm干的事类在创建对象的时候加载,该对象位于堆内存中。销毁嘛.....的等垃圾回收器运行,到时候没有被引用的对象就会被垃圾回收器回收。可以用system.gc()开启回收器,但是回收器不一定会马上开始回收
标签: do