Java中的对象与垃圾回收机制

对象在内存中的状态

当一个对象在堆内存中运行时,根据它被引用变量所引用的状态,可以把它所处的状态分为如下三种。

  • 可达状态:当一个对象被创建之后,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,程序可以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,他就进入可恢复状态。在这种状态下,系统的垃圾回收机制准备回收该对象所占有的内存,在回收该对象之前,系统会调用所有可恢复状态和对象的finalize()方法进行资源清理。如果系统再调用finalize()方法时重新让一个引用变量引用该对象,则这个对象会再次为可达状态;否则该对象进入不可达状态。
  • 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性的失去引用,最后变成不可达状态,只有当一个对象处于不可达状态时,系统才会真正的回收该对象所占有的资源。 

 finalize方法

在垃圾回收机制回收某个对象所占用的内存之前,通常要求程序调用适当的方法来清理资源,在没有明确指定清理资源的情况下,java提供了默认机制来清理该对象的资源,这个机制就是finalize()方法。

finalize()方法具有以下四个特点

  • 永远不要主动调用某个对象的finalize()方法,该方法应该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。
  • 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()方法时出现异常时,垃圾回收机制不会报告异常,程序继续执行。

 强制垃圾回收

 当一个对象失去引用后,系统何时调用它的finalize()方法对它进行资源清理,何时他会变成不可达状态,系统何时回收它所占有的内存,对于程序完全是透明。因此程序无法精确控制java垃圾回收的时机,但依然可以强制系统进行垃圾回收-----这种的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。大部分时候,程序强制系统垃圾回收后总会有一些效果。强制系统垃圾回收有如下两个方式。

  • 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()。

对象的软、弱和虚引用

对于大部分对象而言,程序里会有一个引用变量引用该对象,这是最常见的引用方式。初次之外,java.lang.ref包下提供了3个类:SoftReference、PhantomReference和WeakReference,他们代表了系统对象的3种引用方式:软引用、虚引用和弱引用。因此java语言对对象的引用有如下4种方式。

  1. 强引用(StrongReference) :这是java程序中最常见的引用方式。程序创建一个对象,并把这个对赋给一个引用变量,程序通过该引用变量来操作实际的对象,前面介绍的对象和数组都是采用了这种强引用的方式。当一个对象被一个或一个以上的引用变量所引用时,它处于可达状态,不可以被系统的垃圾回收机制回收。
  2. 软引用(SoftReference):软引用需要通过SoftReferece类实现,当一个对象只有软引用的时候,它有可能被垃圾回收机制回收。对于只有段引用的对象而言,当系统内存足够时,它不会被系统回收,程序也有可能使用该对象;当系统的内存不足时,系统可能会回收它。软引用通常用于对内存敏感的程序中。
  3. 弱引用(WeakReference):弱引用通过WeakReference类实现,弱引用和软引用很像,但弱引用的引用级别更低。对于只有弱引用的对象而言,当系统垃圾回收机制运行时,不管系统内存是是否够,总会回收该对象占用的内存。当然,并不是说当一个对象是弱引用时,他就会立即被回收------正如那些失去引用的对象一样,必须等到系统垃圾回收机制运行的时候才会被回收。
  4. 虚引用(PhantomReference):虚引用通过PhantomReference类实现,虚引用完全类似于没有引用。虚引用对对象本身没有太大的影响,对象甚至感觉不到虚引用的存在。如果一个对象只有一个虚引用的时候,那么它共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。

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