1、消除过期的对象引用
如果你从使用手动内存管理的语言(如C或c++)切换到像Java这样的带有垃圾收集机制的语言,那么作为程序员的工作就会变得容易多了,因为你的对象在使用完毕以后就自动回收了。当你第一次体验它的时候,它就像魔法一样。这很容易让人觉得你不需要考虑内存管理,但这并不完全正确。
// Can you spot the "memory leak"?
public class Stack {
private Object[] elements;
private int size = 0;
private static final int DEFAULT_INITIAL_CAPACITY = 16;
public Stack() {
elements = new Object[DEFAULT_INITIAL_CAPACITY];
}
public void push(Object e) {
ensureCapacity();
elements[size++] = e;
}
public Object pop() {
if (size == 0)
throw new EmptyStackException();
return elements[--size];
}
/**
* Ensure space for at least one more element, roughly
* doubling the capacity each time the array needs to grow.
*/
private void ensureCapacity() {
if (elements.length == size)
elements = Arrays.copyOf(elements, 2 * size + 1);
}
}
笼统地说,程序有一个“内存泄漏”,由于垃圾回收器的活动的增加,或内存占用的增加,静默地表现为性能下降。
那么哪里发生了内存泄漏? 如果一个栈增长后收缩,那么从栈弹出的对象不会被垃圾收集,即使使用栈的程序不再引用这些对象。 这是因为栈维护对这些对象的过期引用( obsolete references)。 过期引用简单来说就是永远不会解除的引用。
这类问题的解决方法很简单:一旦对象引用过期,将它们设置为 null。 在我们的Stack类的情景下,只要从栈中弹出,元素的引用就设置为过期。
public Object pop() {
if (size == 0)
throw new EmptyStackException();
Object result = elements[--size];
elements[size] = null; // Eliminate obsolete reference
return result;
}
一般来说,当一个类自己管理内存时,程序员应该警惕内存泄漏问题。 每当一个元素被释放时,元素中包含的任何对象引用都应该被清除。
另一个常见的内存泄漏来源是缓存。一旦将对象引用放入缓存中,很容易忘记它的存在,并且在它变得无关紧要之后,仍然保留在缓存中。这可以通过一个后台线程(也许是ScheduledThreadPoolExecutor
)或将新的项添加到缓存时顺便清理。LinkedHashMap
类使用它的removeEldestEntry
方法实现了后一种方案。对于更复杂的缓存,可能直接需要使用java.lang.ref
第三个常见的内存泄漏来源是监听器和其他回调。如果你实现了一个API,其客户端注册回调,但是没有显式地撤销注册回调,除非采取一些操作,否则它们将会累积。确保回调是垃圾收集的一种方法是只存储弱引用(weak references),例如,仅将它们保存在WeakHashMap
的键(key)中。
2、避免使用终结方法
避免使用终结方法(finalizer)
终结方法(finalizer)通常是不可预测的,也是很危险的,一般情况下是不必要的。
不要把finalizer当成C++中析构函数的对应物。java中,当对象不可达时(即没有引用指向这个对象时),会由垃圾回收器来回收与该对象相关联的内存资源;而其他的内存资源,则一般由try-finally代码块来完成类似的工作。
一、finalizer的缺点:
1. 终结方法的缺点在于不能保证会被及时地执行。
及时执行finalizer方法是JVM垃圾回收方法的一个主要功能。由于不同JVM的垃圾回收算法不同,JVM会“非故意的”延迟执行终结方法,因此终结方法的执行时间点是非常不稳定的。
2.finalizer方法的线程优先级比当前程序的其他线程优先级要低,且JAVA语言规范不保证哪个线程可以执行finalizer方法。
3.JAVA语言规范不仅不保证及时执行finalizer方法,还不保证一定会执行finalizer方法。当程序终止时,有可能一些对象的finalizer方法还没有执行。——不应该依赖finalizer方法来更新重要的持久状态。
4.System.gc和System.runFinalization不保证finalizer一定执行。
调用System.gc() 只是建议JVM执行垃圾回收(GC),但什么时候执行、是否要执行由JVM决定。
public class C {
public static void main(String[] args) {
A a = new A();
a.b = new B();
a = null;
System.gc();
}
}
class A {
B b;
public void finalize() {
System.out.println("method A.finalize at " + System.nanoTime());
}
}
class B {
public void finalize() {
System.out.println("method B.finalize at " + System.nanoTime());
}
}
得到:
method B.finalize at 37855471408611
method A.finalize at 37855471930669
5.System.runFinalizersOnExit Runtime.runFinalizersOnExit 可以保证finalizer一定执行,但是这两个方法已经废弃。
6.如果未捕获的异常在finalizer方法中抛出来,这个异常可以被忽略(警告都不会打印出来),且finalizer方法会终止。这样这个异常就使对象处于“被破坏”的状态,如果另一个线程要使用这个对象,就可能发生不确定的行为。
7.finalizer方法会有非常严重的(Severe)性能损失
二、不用finalizer方法,怎么来实现线程中对象资源的终止呢?
使用显示终止方法。
显示终止方法的要求:
1.实例必须记录下自己是否已经被终止了
2.显示终止方法必须在一个私有域中记录下“该对象已经不再有效”
3.在执行终止方法之后,执行对象其他方法时要检查“该对象已经不再有效”私有域,抛出IllegalStateException。
显示终止方法的例子:
1.InputStream
2.OutputStream
3.java.sql.Connection
4.java.util.Timer
显示终止方法的使用方法:通常和try-finally一起使用,以确保及时终止。
FileInputStream fileInputStream = new FileInputStream();
try{
//Do something about fileInputStream;
}finally{
fileInputStream.close();
}
三、终结方法的合法用途。
1.作为安全网——显示终止方法忘记调用的时候
2.本地对等体——普通对象通过本地方法委托给一个本地对象,因为本地对等体不是一个普通对象,所以垃圾回收器不会知道他。当Java对等体被回收的时候,他不会被回收。
四、终结方法的执行过程中要保证:如果子类的终结过程出现异常,超类的终结过程也会得到执行。
由于终结方法链不会自动执行,因此我们需要手动保证这一点。
方法一:使用try – finalize 代码结构
@Override
protected void finalize() throws Throwable {
try{
...//Finalize subclass state
} finally {
super.finalize();
}
}
方法二:使用finalizer guardian(终结方法守卫者)
class A {
//终结守卫者
private final Object finalizerGuardian = new Object() {
@Override
//终结守卫者的终结方法将被执行
protected void finalize() {
//finalizer这outer class ——A
System.out.println("A finalize by the finalizerGuardian");
}
};
总之,
1.除非是作为安全网或者是为了终结非关键的本地资源,否则请不要使用终结方法。
2.如果确实需要,可以使用显示终止方法
2.如果没办法真的使用了finalize,别忘记了调用super.finalize()。还可以考虑是否使用终结方法守卫者,使未调用super.finalize()方法的类的父类的终结方法也会被执行。