JAVA中所谓垃圾的处理

最新推荐文章于 2025-12-02 17:50:12 发布

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本文深入探讨Java中的垃圾回收机制，包括内存分配、垃圾回收过程及技术，并解析了JVM堆和JVM栈的区别及其对垃圾回收的影响。

在网上看了一些，大多都是《thinking in Java》的原文拼凑的，我觉得这不是我想要的。按自己的思路来写写我的理解。

[color=red][size=large]一垃圾在哪里[/size][/color]

首先需要明确的是，程序中的变量都等价于一块块内存。

然后就需要知道JVM内存分配：

◆栈：存放基本类型的数据和对象的引用，但对象本身不存放在栈中，而是存放在堆中

◆堆：存放用new产生的数据

◆方法区：1.静态变量：存放在对象中用static定义的静态成员
2.常量池：存放常量
3.方法，多态，修饰符

也需要知道JAVA中内存管理：

在java中，有java程序、虚拟机、操作系统三个层次，其中java程序与虚拟机交互，而虚拟机与操作系统间交互！这就保证了java程序的平台无关性！下面我们从程序运行前，程序运行中、程序运行内存溢出三个阶段来说一下内存管理原理！

1、程序运行前：JVM向操作系统请求一定的内存空间，称为初始内存空间！程序执行过程中所需的内存都是由java虚拟机从这片内存空间中划分的。

2、程序运行中：java程序一直向java虚拟机申请内存，当程序所需要的内存空间超出初始内存空间时，java虚拟机会再次向操作系统申请更多的内存供程序使用！

3、内存溢出：程序接着运行，当java虚拟机已申请的内存达到了规定的最大内存空间，但程序还需要更多的内存，这时会出现内存溢出的错误！

至此可以看出，Java 程序所使用的内存是由 Java 虚拟机进行管理、分配的。Java 虚拟机规定了 Java 程序的初始内存空间和最大内存空间，开发者只需要关心 Java 虚拟机是如何管理内存空间的，而不用关心某一种操作系统是如何管理内存的。

现在我们知道了JVM如何申请内存，也知道了申请的内存如何分类，也知道了我们程序中的数据如何分配。
[color=red][size=large]
二垃圾的回收[/size][/color]

[b]JVM堆与JVM栈[/b]

JVM栈是运行时的单位，而JVM堆是存储的单位。

JVM栈解决程序的运行问题，即程序如何执行，或者说如何处理数据;JVM堆解决的是数据存储的问题，即数据怎么放、放在哪儿。
[b]
为什么要把JVM堆和JVM栈区分出来呢?JVM栈中不是也可以存储数据吗?[/b]

第一，从软件设计的角度看，JVM栈代表了处理逻辑，而JVM堆代表了数据。这样分开，使得处理逻辑更为清晰。分而治之的思想。这种隔离、模块化的思想在软件设计的方方面面都有体现。

第二，JVM堆与JVM栈的分离，使得JVM堆中的内容可以被多个JVM栈共享(也可以理解为多个线程访问同一个对象)。这种共享的收益是很多的。一方面这种共享提供了一种有效的数据交互方式(如：共享内存)，另一方面，JVM堆中的共享常量和缓存可以被所有JVM栈访问，节省了空间。

第三，JVM栈因为运行时的需要，比如保存系统运行的上下文，需要进行地址段的划分。由于JVM栈只能向上增长，因此就会限制住JVM栈存储内容的能力。而JVM堆不同，JVM堆中的对象是可以根据需要动态增长的，因此JVM栈和JVM堆的拆分，使得动态增长成为可能，相应JVM栈中只需记录JVM堆中的一个地址即可。

第四，面向对象就是JVM堆和JVM栈的完美结合。其实，面向对象方式的程序与以前结构化的程序在执行上没有任何区别。但是，面向对象的引入，使得对待问题的思考方式发生了改变，而更接近于自然方式的思考。当我们把对象拆开，你会发现，对象的属性其实就是数据，存放在JVM堆中;而对象的行为(方法)，就是运行逻辑，放在JVM栈中。我们在编写对象的时候，其实即编写了数据结构，也编写的处理数据的逻辑。不得不承认，面向对象的设计，确实很美。

ok，切入主题。

1.栈中垃圾的回收：

在Java中一个线程就会相应有一个线程JVM栈与之对应，这点很容易理解，因为不同的线程执行逻辑有所不同，因此需要一个独立的线程JVM栈。而JVM堆则是所有线程共享的。JVM栈因为是运行单位，因此里面存储的信息都是跟当前线程(或程序)相关信息的。

栈中是通过指针来标记位置的。压栈指针上移，出栈（作用域或者线程生命周期来标志）指针下移。这个上移和下移就对应了编译器对栈空间的开辟和清理。

2.堆中垃圾的回收：

String str = new String("abc");

str在栈中不考虑，new String("abc")则是在堆中开辟了内存空间存放对象本身。我们常说的[color=red][b]java的垃圾回收器只知道释放由new分配的内存[/b][/color]。

垃圾回收器的回收技术：

a.引用计数
每个对象都有一个引用计数器，引用连接对象时，计数加1；引用离开作用域或者置为null时计数减1。这个思路我们写代码的时候经常会用到，也很好理解---到零即清理。有很大的隐患，对象间的关联是不可估的，对象之间循环引用，很可能会出现”对象应该清理，计数器却不为零“的现象。所以，这种方式没有应用于任何一个JAVA虚拟机。

b.自适应---停止复制和标记清扫的结合
停止复制（stop and copy）
暂停程序的运行，将现有堆中活着的对象紧凑排列复制到一个新的堆中，旧堆清空。
标记清扫（mark and sweep）
完整遍历所有对象，标记活着的对象，在标记工作完成后清扫未标记的堆数据。剩下的空间是不连续的，如果希望得到连续空间的话，就需要重新整理（切换到上个方式）。

java虚拟机跟踪标记清扫的效果，存活对象的标志位会不断递增，堆中碎片太多，定期执行的停止复制开始整理，然后切换到标记清扫方式。

finalize()方法，如果非常理解它的用法，我的意见是不重写不使用。它的作用集中在java程序调用native方法时，可以调用了内存分配的方法，比如C的malloc()，如果忘记了内存处理，就可以在finalize()中调用native方法释放内存。

3.方法区垃圾的回收

方法区是各个线程共享的区域，用于存储已经被虚拟机加载的类信息（即加载类时需要加载的信息，包括版本、field、方法、接口等信息）、final常量、静态变量、编译器即时编译的代码等。

方法区在物理上也不需要是连续的，可以选择固定大小或可扩展大小，并且方法区比堆还多了一个限制：可以选择是否执行垃圾收集。一般的，方法区上执行的垃圾收集是很少的，这也是方法区被称为永久代的原因之一（HotSpot），但这也不代表着在方法区上完全没有垃圾收集，其上的垃圾收集主要是针对常量池的内存回收和对已加载类的卸载。

在方法区上定义了OutOfMemoryError:PermGen space异常，在内存不足时抛出。

对于hotspot中关于代的知识，还需要充电，方法去的垃圾回收也没有弄明白，感觉又是一盘大棋，慢慢磨吧。

剩下的看下这段代码，我为什么要调查学习Java垃圾回收。

for(Object obj:list){
   TPlan plan = (TPlan)obj;
   PlanInfo planInfo = new PlanInfo();
   planInfo.setPlanName(plan.getPlanName);
   /*
   ...
   */
}

本地数据库的数据量不大，5000条记录以下，程序正常跑。前两天项目部署前偶然在笔记本上做了一次查询，后台就报出了内存溢出。dao层是做了分页处理的，每次查询到的数据为50。虽然那台笔记本确实装了很多东西也很老了，但是出现这样的问题还是代码写的太随意，应该检讨。
只需要把TPlan和PlanInfo的声明放到for循环外就解决问题了。