Java如何實現(xiàn)垃圾回收機制

這篇文章將為大家詳細講解有關(guān)Java如何實現(xiàn)垃圾回收機制，小編覺得挺實用的，因此分享給大家做個參考，希望大家閱讀完這篇文章后可以有所收獲。

1、介紹

• 在 C/C++ 中，程序員負責(zé)對象的創(chuàng)建和銷毀。通常程序員會忽略無用對象的銷毀。由于這種疏忽，在某些時候，為了創(chuàng)建新對象，可能沒有足夠的內(nèi)存可用，整個程序?qū)惓＝K止，

• Java 中，導(dǎo)致OutOfMemoryErrors。程序員不需要關(guān)心所有不再使用的對象。

• 垃圾回收機制自動銷毀這些對象。垃圾回收機制是守護線程的最佳示例，因為它始終在后臺運行。

• 垃圾回收機制的主要目標是通過銷毀無法訪問的對象來釋放堆內(nèi)存。

2、重要條款

2.1 無法訪問的對象

如果一個對象不包含對它的任何引用，則稱其為無法訪問的對象。另請注意，屬于隔離島的對象也無法訪問。

Integer i = new Integer(4);
// 新的 Integer 對象可通過 'i' 中的引用訪問
i = null;
// Integer 對象不再可用。

2.2 垃圾回收的資格

如果對象無法訪問，則稱該對象有資格進行 GC（垃圾回收）。在上圖中，在i = null 之后； 堆區(qū)域中的整數(shù)對象 4 有資格進行垃圾回收。

3、使對象符合 GC 條件的方法

即使程序員不負責(zé)銷毀無用的對象，但如果不再需要，強烈建議使對象不可訪問（因此有資格進行 GC）。

通常有四種不同的方法可以使對象適合垃圾回收。

• 取消引用變量

• 重新分配引用變量

• 在方法內(nèi)部創(chuàng)建的對象

• 隔離島
  

以上所有帶有示例的方法都在單獨的文章中討論：如何使對象符合垃圾收集條件

4、請求JVM運行垃圾收集器的方式

• 一旦我們使對象符合垃圾收集條件，垃圾收集器可能不會立即銷毀它。每當 JVM 運行垃圾收集器程序時，只會銷毀對象。但是當JVM運行Garbage Collector時，我們無法預(yù)料。

• 我們還可以請求 JVM 運行垃圾收集器。有兩種方法可以做到：

使用System.gc() 方法：系統(tǒng)類包含靜態(tài)方法gc() 用于請求 JVM 運行垃圾收集器。
使用Runtime.getRuntime().gc() 方法：運行時類允許應(yīng)用程序與運行應(yīng)用程序的 JVM 交互。因此，通過使用其 gc() 方法，我們可以請求 JVM 運行垃圾收集器。

// 演示請求 JVM 運行垃圾收集器的 Java 程序
public class Test
{
 public static void main(String[] args) throws InterruptedException
 {
  Test t1 = new Test();
  Test t2 = new Test();
  
  // 取消引用變量
  t1 = null;
  
  // 請求 JVM 來運行垃圾收集器
  System.gc();
  
  // 取消引用變量
  t2 = null;
  
  // 請求 JVM 來運行垃圾收集器
  Runtime.getRuntime().gc();
 
 }
 
 @Override
 // 在垃圾回收之前，在對象上調(diào)用一次 finalize 方法
 protected void finalize() throws Throwable
 {
  System.out.println("垃圾收集器調(diào)用");
  System.out.println("對象垃圾收集：" + this);
 }
}

輸出：

垃圾收集器調(diào)用
對象垃圾收集：haiyong.Test@7ad74083
垃圾收集器調(diào)用
對象垃圾收集：haiyong.Test@7410a1a9

• 不能保證以上兩種方法中的任何一種都一定會運行垃圾收集器。

• 調(diào)用System.gc() 等效于調(diào)用：Runtime.getRuntime().gc()


就在銷毀對象之前，垃圾收集器調(diào)用對象的finalize() 方法來執(zhí)行清理活動。一旦finalize() 方法完成，垃圾收集器就會銷毀該對象。

finalize() 方法存在于具有以下原型的Object 類中。

protected void finalize() throws Throwable

根據(jù)我們的要求，我們可以覆蓋finalize() 方法來執(zhí)行我們的清理活動，例如關(guān)閉數(shù)據(jù)庫連接。

• 垃圾收集器而不是JVM調(diào)用的finalize() 方法。雖然垃圾收集器是JVM的模塊之一。

• 對象類 finalize() 方法有空實現(xiàn)，因此建議覆蓋finalize() 方法來處理系統(tǒng)資源或執(zhí)行其他清理。

• 對于任何給定的對象，finalize() 方法永遠不會被多次調(diào)用。

• 如果finalize() 方法拋出未捕獲的異常，則忽略該異常并終止該對象的終結(jié)。
  

有關(guān)finalize() 方法的示例，請參閱Java 程序的輸出第十套之垃圾收集

5、舉例

使用垃圾收集器的概念。

假設(shè)你去字節(jié)跳動實習(xí)，他們告訴你寫一個程序，計算在公司工作的員工人數(shù)（不包括實習(xí)生）。要制作這個程序，你必須使用垃圾收集器的概念。

這是您在公司獲得的實際任務(wù)：-

問： 編寫一個程序來創(chuàng)建一個名為 Employee 的類，該類具有以下數(shù)據(jù)成員。

• 一個ID，用于存儲分配給每個員工的唯一ID。

• 員工姓名。

• 員工年齡。

另外，提供以下方法-

• 用于初始化名稱和年齡的參數(shù)化構(gòu)造函數(shù)。ID 應(yīng)在此構(gòu)造函數(shù)中初始化。

• 顯示 ID、姓名和年齡的方法 show() 。

• 顯示下一個員工的 ID 的方法 showNextId() 。
  

現(xiàn)在對垃圾回收機制不了解的初學(xué)者可能會這樣編寫代碼：

//計算在公司工作的員工人數(shù)的程序

class Employee
{
 private int ID;
 private String name;
 private int age;
 private static int nextId=1;
 //它是靜態(tài)的，因為它在所有對象之間保持通用并由所有對象共享
 public Employee(String name,int age)
 {
  this.name = name;
  this.age = age;
  this.ID = nextId++;
 }
 public void show()
 {
  System.out.println
  ("Id="+ID+"\nName="+name+"\nAge="+age);
 }
 public void showNextId()
 {
  System.out.println
  ("Next employee id will be="+nextId);
 }
}
class UseEmployee
{
 public static void main(String []args)
 {
  Employee E=new Employee("GFG1",33);
  Employee F=new Employee("GFG2",45);
  Employee G=new Employee("GFG3",25);
  E.show();
  F.show();
  G.show();
  E.showNextId();
  F.showNextId();
  G.showNextId();
   
   { //這是保留所有實習(xí)生的子塊。
   Employee X=new Employee("GFG4",23); 
   Employee Y=new Employee("GFG5",21);
   X.show();
   Y.show();
   X.showNextId();
   Y.showNextId();
  }
  //這個大括號之后，X 和 Y 將被移除。因此現(xiàn)在它應(yīng)該顯示 nextId 為 4。
  E.showNextId();//這一行的輸出應(yīng)該是 4，但它會給出 6 作為輸出。
 }
}

輸出：

現(xiàn)在獲得正確的輸出：

現(xiàn)在垃圾收集器（gc）將看到 2 個空閑的對象?，F(xiàn)在遞減 nextId，gc(garbage collector) 只會在我們的程序員在我們的類中覆蓋它時調(diào)用方法 finalize() 。如前所述，我們必須請求 gc(garbage collector) ，為此，我們必須在關(guān)閉子塊的大括號之前編寫以下 3 個步驟。

• 將引用設(shè)置為 null（即 X = Y = null;）

• 調(diào)用，System.gc() ;

• 調(diào)用，System.runFinalization() ;
  

現(xiàn)在計算員工人數(shù)的正確代碼（不包括實習(xí)生）

// 計算不包括實習(xí)生的員工人數(shù)的正確代碼
class Employee
{
 private int ID;
 private String name;
 private int age;
 private static int nextId=1;
 //它是靜態(tài)的，因為它在所有對象之間保持通用并由所有對象共享
 public Employee(String name,int age)
 {
  this.name = name;
  this.age = age;
  this.ID = nextId++;
 }
 public void show()
 {
  System.out.println
  ("Id="+ID+"\nName="+name+"\nAge="+age);
 }
 public void showNextId()
 {
  System.out.println
  ("Next employee id will be="+nextId);
 }
 protected void finalize()
 {
  --nextId;
  //在這種情況下，gc 會為 2 個對象調(diào)用 finalize() 兩次。
 }
}

// 它是 Employee 類的右括號
class UseEmployee
{
 public static void main(String []args)
 {
  Employee E=new Employee("GFG1",33);
  Employee F=new Employee("GFG2",45);
  Employee G=new Employee("GFG3",25);
  E.show();
  F.show();
  G.show();
  E.showNextId();
  F.showNextId();
  G.showNextId();
   
  {
   //這是保留所有實習(xí)生的子塊。
   Employee X=new Employee("GFG4",23); 
   Employee Y=new Employee("GFG5",21);
   X.show();
   Y.show();
   X.showNextId();
   Y.showNextId();
   X = Y = null;
   System.gc();
   System.runFinalization();
  }
 E.showNextId();
 }
}

輸出：

關(guān)于“Java如何實現(xiàn)垃圾回收機制”這篇文章就分享到這里了，希望以上內(nèi)容可以對大家有一定的幫助，使各位可以學(xué)到更多知識，如果覺得文章不錯，請把它分享出去讓更多的人看到。