Java中的初始化与清理

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#Java #初始化 #垃圾回收 #gc

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Java初始化

变量初始化

一个变量如果不给他初始化就直接使用，会报错吗？

这个很快就可以验证一下，是无法通过编译的，也就是说必须要先初始化才能使用吗？
在这里插入图片描述
可是如下所示，如果是类成员变量的话，我们直接可以使用，并且初始化值是0,。

总结

一个变量如果是局部变量那么如果不初始化编译器就会报错，如果是类成员变量Java会给变量一个初始值，
下面代码说明了一个变量初始化的值，可以看到数字类型都是0；应用类型为null，boolean默认为false；char默认是空的；同样的如果变量在｛｝块里面，不初始化，也是会有一个默认值的，编译器不报错的。

public class InitTest {
  short a;
  int b;
  long c;
  boolean d;
  char e;
  byte f;
  float g;
  double h;
  String i;
  InitTest(){
    System.out.println(a);
    System.out.println(b);
    System.out.println(c);
    System.out.println(d);
    System.out.println(e);
    System.out.println(f);
    System.out.println(g);
    System.out.println(h);
    System.out.println(i);
  }
  public static void main(String[] args) {
    InitTest init = new InitTest();
  }
}

在这里插入图片描述

初始化顺序

静态属性：static 开头定义的属性
静态方法块： static {} 圈起来的方法块
普通属性：未带static定义的属性
普通方法块： {} 圈起来的方法块
构造函数：类名相同的方法
方法：普通方法

在一个Java类中成员是按照这个顺序进行初始化的，show you the code

public class InitialOrderTest {
  
    // 静态变量 
  
    public static String staticField = "静态变量";
  
    // 变量 
    public String field = "变量";   
  
    // 静态初始化块 
    static {   
        System.out.println(staticField);   
        System.out.println("静态初始化块");   
    }   
  
    // 初始化块 
    {   
        System.out.println(field);   
        System.out.println("初始化块");   
    }   
  
    // 构造器 
    public InitialOrderTest() {   
        System.out.println("构造器");   
    }   
  
    public static void main(String[] args) {
        new InitialOrderTest();   
    }   
}

在这里插入图片描述

Java清理

在Java类中可以有一个finalize()方法，一旦垃圾回收器准备好释放对象占用的空间，将首先调用finallize（）方法，并且在下一次垃圾回收动作发生时，才会真正回收对象占用内存，这有点像C++中的析构函数，但是区别在于如果我在finallize（）中我不想将这个对象回收，就可以在这个方法中执行一些操作，让这个对象不被回收，而C++中析构函数调用，就一定会被销毁。
而finallize（）的真实用途是：由于分配对象的时候使用的Java之外的创建对象的方法，即可能调用本地方法C，或者C++来创建对象（Native方法），而这些本地方法需要他们自己的释放方法，他们并不会由java垃圾回收所回收，所以万一本地方方法在使用的时候并没有释放空间，如C中的free（），那么就需要在finallize（）调用他来释放空间。

垃圾回收

哪些是垃圾

Java中回收机制，先要对垃圾进行定义，引用计数器和对象可达法，引用计数法即每个对象都维护着一个表示有多少引用的一个值，当这个值归零了之后就释放其所占用的空间，这个方法有个缺陷，即两个对象互相引用且只有一个引用的时候就无法回收，而对于JVM来说这两个对象是无用的，所以这是会存在很大的内存泄漏的，所以它未被应用与任何一个Java虚拟机的实现中。取而代之的是对象可达法，即一个存活的对象（不会被回收）一定能最终追溯到其存活在堆栈或静态区中的引用，所以，要查找所有存活的对象，只要从根节点即堆栈或者静态区开始往下查找，知道访问为止，所有被查找到的对象都为存活对象。

如何回收

回收这里就讲两种算法：复制算法以及标记清除算法，以及这两种算法的自适应。
复制算法：当JVM标记存活的对象之后，会将存活的对象复制一份到另一个空间，比如我们把一块内存区域分成两块一样大的空间，A和B，当A空间满了之后就对其进行垃圾回收，将A中存活的对象复制到另一个空间B，并且是整齐划一的排列在B空间，然后将所有指向存活对象的指针进行修正，最后再将A空间中的内存全部回收。这里在复制这个动作的时候是暂停其他所有的线程的，虽然Java说回收线程优先级很低，但是在回收的时候复制算法是Stop The World的，所以这个回收算法的消耗在于复制的时候以及修正引用的时候。
标记清除算法：当JVM标记玩所有存活对象之后，进行清理，在清理过程中将所有非存活的对象进行释放，不会发生任何复制操作，所以剩下的空间也会是不连续的，如果垃圾回收器想得到连续的空间，就需要重新整理剩下的对象。所以这个算法的主要消耗在于：清除这一步，并且清除这一步也是停止其他所有线程的（Stop the world）。
在内存分配中都是以块为单位，如果对象较大，会占用单独的块，如果这样的块很多的话，采用复制算法，将会导致频繁的大量复制，所以JVM在每个块上都有相应的代数（用来记录引用它是否存活），如果块在某处被引用，那么这个代数就会增加，这样垃圾回收器就只对上次刚分配的对象进行处理，这对大量短生命周期的对象很有帮助，垃圾回收会定期清理-----大型对象仍然不会被复制（只是代数会增加），JVM也会进行监视，复制算法回收器的效率很低的话，就会进行切换，切换成标记清除算法，同样的会监视标记清除算法，如果出现了很多的碎片，就会切换成复制算法，这就是自适应。
垃圾回收触发的条件是，分配空间的时候找不到足够的空间，所以如果空间很大的话，也会减少垃圾回收的次数，所以复制算法只利用到了一半的空间，本身就与垃圾回收的初衷所违背的，也就是说，如果空间很小的话，每次回收只回收了百分之20的空间，然后没过几分钟又要进行回收了，就会进入一个死循环，所以复制算法的最大用途还是在于它的整理空间的能力，所以这两种算法进行自适应是很好的一种方法，可以叫他----自适应的，分代的，停止-复制，标记清除式垃圾回收。