垃圾回收机制

Garbage Collection,GC

垃圾回收是Java的重要功能之一。
|--堆内存：垃圾回收机制只回收堆内存中对象，不回收数据库连接、IO等物理资源。
|--失去使用价值，即为垃圾：当一个对象不再被引用的时候，就称为垃圾。
|--无法控制：垃圾回收的时间无法控制，系统会在“合适的时间”进行垃圾回收。
|--强制回收：System.gc()：通知系统进行垃圾回收，但是系统是否回收还是不确定。

GC算法：

  • 根搜索算法：设立若干种根对象，当任何一个根对象到某一个对象均不可达时，则认为这个对象是可以被回收的
  • 标记-清除（Mark-Sweep）算法：标记阶段，首先通过根节点，标记所有从根节点开始的可达对象。（未被标记的对象就是垃圾对象）；清除阶段，清除所有未被标记的对象。

垃圾收集器（G1）：
Garbage First。比较新的的垃圾回收技术。JDK7时引入，弱化分代，强调分区。G1算法将堆划分为若干个区域（Region），清理垃圾时有类似于硬盘整理的操作，不会有碎片问题。

finalize()方法：

  • 对象被销毁之前调用。
  • finalize方法由垃圾回收机制调用，因此调用情况具有不确定性。
  • 当JVM执行finalize()时出现了异常，垃圾回收机制不会报告异常，程序继续执行。
public class Test垃圾回收 {
    public static void main(String[] args) {
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            new Garbage(i);
        }
        // 强制垃圾回收
        System.gc();
    }
}
class Garbage {
    private int id;
    public Garbage(int id) {
        this.id = id;
    }
    @Override
    protected void finalize() throws Throwable {
        System.out.println("被回收:" + id);
    }
}
public class Test垃圾回收 {
    public static void main(String[] args) {
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            new Garbage(i);
        }
        // 强制垃圾回收
        System.gc();
    }
}
class Garbage {
    private int id;
    public Garbage(int id) {
        this.id = id;
    }
    @Override
    protected void finalize() throws Throwable {
        System.out.println("被回收:" + id);
    }
}

被回收:6
被回收:1
被回收:0
被回收:4
被回收:3
被回收:2
被回收:9

(↑每次执行结果不一样)

对象的引用

强引用（StrongReference）。

软引用（SoftReference）：内存不足时会被回收。可用于实现缓存。

弱引用（WeakReference）：不管内存够不够，都会被回收。弱引用可以用于构建非敏感区域的缓存。

import java.lang.ref.WeakReference;
// 弱引用（WeakReference）：不管内存够不够，都会被回收。
// 弱引用可以用于构建非敏感区域的缓存。
public class TestWeakReference {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        String str = new String("圣僧东土到此，有些什么人事送我们？快拿出来，好传经与你去。");
        // 弱引用:当系统垃圾回收机制运行时，不管系统内存是否足够，总会回收该对象所占用的内存。
        WeakReference<String> wr = new WeakReference<String>(str);
        str = null;
        // get()：获取被引用的对象
        System.out.println("弱引用：" + wr.get());
        System.out.println(wr.isEnqueued());
        // 强制垃圾回收
        System.gc();
        // 再次取出弱引用的对象
        System.out.println("弱引用：" + wr.get());
        System.out.println(wr.isEnqueued());
    }
}
import java.lang.ref.WeakReference;
// 弱引用（WeakReference）：不管内存够不够，都会被回收。
// 弱引用可以用于构建非敏感区域的缓存。
public class TestWeakReference {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        String str = new String("圣僧东土到此，有些什么人事送我们？快拿出来，好传经与你去。");
        // 弱引用:当系统垃圾回收机制运行时，不管系统内存是否足够，总会回收该对象所占用的内存。
        WeakReference<String> wr = new WeakReference<String>(str);
        str = null;
        // get()：获取被引用的对象
        System.out.println("弱引用：" + wr.get());
        System.out.println(wr.isEnqueued());
        // 强制垃圾回收
        System.gc();
        // 再次取出弱引用的对象
        System.out.println("弱引用：" + wr.get());
        System.out.println(wr.isEnqueued());
    }
}
弱引用：圣僧东土到此，有些什么人事送我们？快拿出来，好传经与你去。
false
弱引用：null
false

虚引用（PhantomReference）：虚引用必须和引用队列（ReferenceQueue）联合使用，主要用于跟踪被垃圾回收的状态。（phantom：幻影、错觉）

import java.lang.ref.PhantomReference;
import java.lang.ref.ReferenceQueue;
// 虚引用（PhantomReference）：
// 虚引用必须和引用队列（ReferenceQueue）联合使用，
// 主要用于跟踪被垃圾回收的状态。（phantom：幻影、错觉）
public class TestPhantomReference {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        String str = new String("圣僧东土到此，有些什么人事送我们？快拿出来，好传经与你去。");
        // 引用队列
        ReferenceQueue refQue = new ReferenceQueue();
        PhantomReference pRef = new PhantomReference(str, refQue);
        str = null;
        // 虚引用的get()不到，结果为null
        System.out.println("虚引用:" + pRef.get());
        ;
        System.out.println("---强制垃圾回收---");
        System.gc();
        System.runFinalization();// 通知系统进行系统清理
        // 垃圾回收之后，虚引用将被放入引用队列中
        System.out.println("refQue.poll():" + (refQue.poll() == pRef));
    }
}
import java.lang.ref.PhantomReference;
import java.lang.ref.ReferenceQueue;
// 虚引用（PhantomReference）：
// 虚引用必须和引用队列（ReferenceQueue）联合使用，
// 主要用于跟踪被垃圾回收的状态。（phantom：幻影、错觉）
public class TestPhantomReference {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        String str = new String("圣僧东土到此，有些什么人事送我们？快拿出来，好传经与你去。");
        // 引用队列
        ReferenceQueue refQue = new ReferenceQueue();
        PhantomReference pRef = new PhantomReference(str, refQue);
        str = null;
        // 虚引用的get()不到，结果为null
        System.out.println("虚引用:" + pRef.get());
        ;
        System.out.println("---强制垃圾回收---");
        System.gc();
        System.runFinalization();// 通知系统进行系统清理
        // 垃圾回收之后，虚引用将被放入引用队列中
        System.out.println("refQue.poll():" + (refQue.poll() == pRef));
    }
}
虚引用:null
---强制垃圾回收---
refQue.poll():true