JAVA 中的类

Posted 2020-12-25 Hello World

一：类的生命周期

　　类的生命周期从类被加载，连接和初始化开始！
   　　到类的卸载结束！
  　　 01.类的生命周期中，类的2进制数据位于方法区；
  　　 02.在堆中会有一个描述这个类的Class对象；

2.1 加载：    需要类加载器
   将class字节码文件内容加载到内存中，并将这些静态数据转化成
   方法区中运行时数据结构！在堆中生成一个Class对象；
   这个Class对象就是方法区类数据的访问入口！

2.2 链接：
   01.类的验证    在编译期间
        合法？？？
       001.类文件的结构检查
       002.语义检查   比如说final修饰的变量在编译期间发现再次赋值
       003.字节码验证，确保字节码能被jvm识别

02.类的准备
      为类中所有static修饰的内容开辟空间，并且赋予初始值！！！
      static  int  num =100;
      这时候 num=0;

 

03.类的解析
      把类中所有的符号引用转换成直接引用！

 

       符号引用：就是用字符串的形式来表示某个变量或者是类，我们能看懂
          String  a="a";  Student  stu=new Student();
          a，stu都是符号引用！
       直接引用：是根据符号引用翻译出来的地址！

 

 

2.3 初始化

 

  加载不是初始化！
  初始化指的是实例化！创建出类的实例！

初始化的时机：
    01.类的主动引用
       001.new一个类的对象
       002.通过反射的newInstance()
       003.再初始化子类的时候必须先初始化父类
    02.类的被动引用
       001.通过类名访问静态的内容
       002.调用类的静态常量也不会初始化类
       003.用类作为对象数组存在时，也不会初始化类
       004.子类调用父类的静态变量不会加载子类的静态代码块（不会执行类的准备阶段）

 

 

三：垃圾回收机制（GC）

 

3.1：为什么需要垃圾回收机制
    01.只要是对象被创建，那么就会在虚拟机的堆中开辟空间；
    02.程序运行过程中会创建N个对象，每个对象都会有自己的空间；
    03.如果每个对象都永久的占有这块内存空间，显然内存是不够的！

 

    为了保证其他的对象能够被正确的创建！

 

在C语言中，垃圾回收的任务是程序猿自身负责！
可能出现的问题：
   01.由于程序猿的粗心大意，导致没有及时释放不使用的对象，释放错误！
   02.程序猿一旦释放了程序核心对象（比如说系统对象），系统崩溃！

 

3.2：垃圾回收机制的定义

 

      在java程序运行过程中，JVM中有一个专门负责回收那些不再使用的对象所占用的内存！
      这种回收的过程，我们称之为垃圾回收机制（GC，Garbage  Collection）！

 

3.3：垃圾回收机制的特点

 

     01.减轻了程序猿进行内存管理的负担；
     02.防止系统内存被非法释放，使我们的程序更加健壮；
     03.只有在对象不被任何变量引用时，才能被回收；
     04.程序无法强制让垃圾回收器立即回收垃圾操作；
     05.当垃圾回收器将要回收不用对象的内存时，会先调用这个对象的finalize()
        这个方法有可能使对象复活，导致垃圾回收器取消对该对象内存的回收。

 

3.4：对象的状态

 

   在java虚拟机的垃圾回收器来看，堆中所有的对象都有3种状态！

 

   01.可触及状态
   02.可复活状态
   03.不可触及状态

 

   只有对象处于不可触及状态的时候，垃圾回收期才会真正的释放对象所占有的内存！

 

    1.对象的生命周期开始 (new语句或者是反射中newInstance)    可触及状态
    2.对象不在被引用，或者对象调用了finalize()               可复活状态
    3.对象调用了finalize()                                 不可触及状态
    4.垃圾回收
    5.对象的生命周期结束

 

3.5：垃圾何时被回收（触发GC的条件）
   
    01.对象没有引用===》对象处于不可触及状态
    02.程序在作用域正常执行完毕之后
    03.System.exit()
    04.程序以外终止

 

 
3.6：详解GC
    01.什么时间===》触发GC的条件
        001.System.gc()可能触发;
        002.系统自身决定GC的触发时机
            根据Eden区和From Space区的内存大小来决定！
          
    02.对什么东西
         java中的对象===》通过分析算法无法找到的对象

 

    03.做了什么   
          对搜索到的对象进行复制操作；
          对搜索不到的对象执行finalize()。

 

   如果真正的回收一个对象，要至少需要两次标记！
   01.第一次标记：对于一个没有其他对象引用的时候；执行finalize()
   02.第二次标记：针对于筛选过的对象，进行回收。

 

3.7：java中内存分配机制

 

     核心：分代分配，分代回收！

 

新生代（Young Generation）
   Eden     区   ：是连续的内存空间，所以分配内存极快
   Survivor 区    :From  To 必须有一个区域是空的=
老年代（Old Generation）
永久代（Permanet Generation）===》方法区
   回收两种数据：
       01.常量池中的常量
       02.无用的类信息
   什么时候回收？
       01.类所有的实例都被回收了
       02.加载类的ClassLoader也被回收了
       03.类对应的Class对象没有被引用   

 

 

 

 注意点：
   01.绝大多数创建的对象被分配在Eden区，但是大多数对象会在这个区域死亡！
   02.当Eden区满的时候，会执行Minor GC(Young GC),将死亡的对象清理掉，
      剩余存活的对象存放到survivor0区（survivor1区必然为空）
   03.以后每次Eden区满的时候，会执行Minor GC，所有存活的对象又被放进survivor0区
   04.当survivor0区满的时候，会把存活的对象复制到survivor1区，之后清空survivor0区！
   05.反复执行之后，仍然活着的对象复制到老年代！
   06.老年代的内存比年轻代要大，但是也有满的时候，当老年代满的时候执行Major GC(Full GC)
   07.如果对象比较大，年轻代存放不下，就会直接把对象放进老年代！

 

 

 

Young GC和Full GC的区别：
01.Young GC是在新生代的Eden区满，Survivor区满的时候触发
   Full GC 是在老年代满的时候触发
02.Young GC执行的频率高
   Full GC 执行的频率低

 

什么时候触发Full GC
 01.执行System.gc()，系统建议执行Full GC,但不是必须执行
 02.老年代空间不足
    001.当Young GC执行后存活的对象需要进驻老年代，但是发现老年代空间不足
    002.当Survivor0区,Survivor1区来回切换时，发现内存不足，必须放进老年代，而且老年代空间不足
 03.方法区空间不足

 

 

 

3.8：GC涉及到的算法

 

  01.引用计数法  Reference Counting
      给对象增加一个引用计数器，使用一次引用+1，少一个引用-1！
      当引用为0的时候回收！
      但是不能解决循环引用的问题！

 

  02.根搜索算法 GC Roots Tracing
      对象以根作为起点，向下延伸，延伸的路径我们称之为 引用链（Reference Chain）
      当一个对象没有任何引用链连接时，证明这个对象时不可用的对象（不可达），会被回收！

 

      什么是根？
      01.方法区中常量引用的对象
      02.栈中引用的对象
      03.静态属性引用的对象

 

  03.复制算法  Copying   
     就是将原有的内存空间分为两块，每次只能使用其中一块！
     缺点就是浪费一半的内存空间！比标记-清除算法要高效！
     不适合存活对象较多的区域使用！
     在新生代使用！

 

  04.标记-清除算法  Mark-Sweep

 

     001.把所有存活的对象打个标记
     002.把所有没有标记的对象统一清除
   
    缺点：
        01.两个过程效率都慢，因为需要想查询
        02.因为在清除过程中会产生内存碎片，如果有大对象将无法存储
 
  04.标记-整理算法  Mark-Compact
      适合存活对象多的区域，所以适合在老年代使用！