Java垃圾回收机制详解-优快云博客

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/weixin_41019705/article/details/104444239

垃圾回收机制特性

垃圾回收机制只负责回收堆内存中的对象，不会回收任何物理资源(例如数据库连接，网络IO等资源)
程序无法精确控制垃圾回收的运行，垃圾回收会在合适的时候进行。
在垃圾回收机制回收任何对象之前，总会先调用该对象的finalize()方法，该方法可能使该对象重新复活，从而导致垃圾回收机制取消。也能在这个方法内回收垃圾回收机制无法回收的物理资源.

堆gc

对象在内存中的状态

可达状态：当有一个对象被创建后，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，程序可通过引用变量来调用该对象的属性和方法。
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该对象，该对象就进入了可恢复状态。在这个状态下，jvm会准备回收该对象所占用的内存，在回收该对象之前，会调用所有可恢复状态对象的finalize()方法进行资源清理。但是如果在调用finalize()方法时重新让一个引用变量引用该对象，则这个对象会再次变为可达状态；否则该对象将进入不可达状态。
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地失去引用，最后变成不可达状态。只有当一个对象处于不可达状态时，系统才会真正回收该对象所占的资源。
三种状态之间的转换

以下代码实现了把可恢复状态的对象变成可达状态的对象。

public class FinalizeTest {

    public static FinalizeTest f;

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        new FinalizeTest();

        Runtime.getRuntime().gc();
        //如果没有休眠的话。就会有可能没有发生GC 从而不会调用finalize方法 这样 f就会出现空指针异常
        Thread.sleep(200);
        f.info();
    }

    private void info() {
        System.out.println("测试该对象仍让存在");
    }
    public void finalize(){
        // 让对象在可恢复状态 重新获得引用 变成
        // 可达状态
        f =this;
    }
}

可达状态需要可达性分析来判断对象是否存活。

可达性分析

以GCroot 为起点，从这些节点开始向下遍历。走过了路径称为引用链。如下图所示。Object5,Object6 就是不可达的。
在这里插入图片描述

引用

定义：如果reference类型的数据中存储的数值代表的是另一块内存的起始地址，就称这块内存代表着一个引用。
关于引用对象的设计目的：

当内存空间还足够是，则能保存在内存之中；如果内存空间在进行垃圾收集后还是非常紧张，则可以抛弃这些对象。

为了实现这个目标在jdk1.2中将这种引用进行了扩展成为了四种引用：
强引用，软引用，弱引用，虚引用。

强引用

程序创建一个对象，并把这个对象赋给一个引用变量，程序通过该引用变量来操作实际的对象。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，不可能被系统垃圾回收机制回收。

软引用

软引用需要通过SoftReference类来实现，当一个对象只有软引用时，它有可能被垃圾回收机制回收。对于只有软引用的对象而言，当系统内存空间足够时，它不会被系统回收，程序也可使用该对象；当系统内存空间不足时，系统可能会回收它。软引用通常用于对内存敏感的程序中。

弱引用

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，不管系统内存是否足够，总会回收该对象所占用的内存。当然，并不是说当一个对象只有弱引用时，它就会立即被回收——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时才会被回收。

虚引用

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时，那么它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。

引用队列

根据设计引用的需求：
Reference对象已经不再具有存在的价值，需要一个适当的清楚机制，避免大量引用对象带来的内存泄漏.所以引用队列里面都是存放的可以被销毁的引用对象。

引用类型	被gc的时间	用途	生存时间	存入引用队列
强引用	不会gc	对象的一般状态	程序停止	不会进入队列
软引用	当内存不足时	对象缓存	内存不足时终止	没有指向的对象后
弱引用	正常gc时	对象缓存	gc后	没有指向的对象后
虚引用	正常gc时	跟踪对象gc	gc后	准备gc指向对象之前