6.1 垃圾回收机制
当创建对象、数组等引用类型实体时,系统会在堆内存中位置分配一块内存区,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:
- 垃圾回收机制只负责回收堆内存中的对象,不会回收任何物理资源,如数据库连接、网络IO。
- 程序无法精确控制垃圾回收的运行,垃圾回收会在合适的时候进行。当对象永久性的失去引用后,系统就会在合适的时候回收它所占的内存。
- 在垃圾回收机制回收任何对象之前,总会先调用它的finalize()方法,该方法可能使该对象重新被引用,从而导致垃圾回收机制取消回收。
6.2 对象在内存中的状态
对象在堆内存中的状态分为如下三种:
- 可达状态:当一个对象被创建后,若有一个以上的引用变量引用它,则这个对象在程序中处于可达状态,程序可通过引用变量来调用该对象的实例变量和方法。
- 可恢复状态:如果程序中某个对象,不再有任何引用变量引用它,它就进入了可恢复状态。在这种状态下,系统的垃圾回收机制准备回收该对象所占用的内存,在回收该对象之前,系统会调用所有可恢复对象的finalize()方法进行资源清理。如果系统在调用finalize()方法时重新让一个引用变量引用该对象,则这个对象会再次变为可达状态;否则该对象将进入不可达状态。
- 不可达状态:当对象与所有引用变量的关联都被切断,且系统已经调用所有对象的finalize()方法后依然没有使该对象变成可达状态,那么这个对象将永久地失去引用,最后变成不可达状态。只有当一个对象处于不可达状态时,系统才会真正回收该对象所占有的资源。
6.3 强制垃圾回收
程序无法精确控制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。
强制系统垃圾回收有如下方式:
- 调用System类的gc()静态方法:System.gc()。
- 调用Runtime对象的gc()实例方法:Runtime.getRuntime().gc()。
通知系统进行资源回收:
- 调用System类的静态方法:System.runFinalization()。
- 调用Runtime对象的实例方法:Runtime.getRuntime().runFinalization()。
finalize方法具有如下特点:
- 不要主动调用某个对象的finalize()方法,该方法应交给垃圾回收机制调用。
- finalize()方法何时被调用,是否被调用具有不确定性,不要把finalize()方法当成一定会被执行的方法。因为只有程序需要额外的内存时,垃圾回收机制才会进行垃圾回收。
- 当JVM执行可恢复对象的finalize()方法时,可能使该对象或系统中其他对象重新变成可达状态。
- 当JVM执行finalize()方法时出现异常,垃圾回收机制不会报告异常,程序继续执行。
6.4 对象的软、弱和虚引用
Java语言里对象的引用有如下4种方式:
- 强引用(StrongReference):当一个对象被一个或多个引用变量引用时,它处于可达状态,此时为强引用方式,不可能被系统垃圾回收机制回收。
- 软引用(SoftReference):当一个对象只有软引用时,当系统内存空间足够时,它不会被系统回收;当系统内存空间不足时,系统可能会回收它。
- 弱引用(WeakReference):当一个对象只有弱引用时,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。
- 虚引用(PhantomReference):一个对象只有虚引用时,它和没有引用的效果大致相同。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。
后三个引用类都包含一个get方法,用于获取它所引用的的对象。但系统无法通过虚引用来获得被引用的对象。
联合使用软引用、弱引用和引用队列时,系统在回收被引用的对象之后,将把被回收对象对应的引用添加到关联的引用队列中。虚引用在对象被释放之前,将把它对应的虚引用添加到它关联的引用队列中,所以可以在对象被回收之前采取行动。