垃圾回收与对象的引用

Posted 2020-11-05 SqMax

垃圾回收

当程序创建对象、数组等引用类型实体时，系统就会在对内存中为之分配一块内存区，对象就保存在这块内存区中，当这块内存不再被任何引用变量引用时，这块内存就变成垃圾，等待垃圾回收机制进行回收。

垃圾回收机制具有如下特点：

• 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。
• 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。当对象永久性地失去引用后，系统就会在合适的时候回收它所占的内存。
• 在垃圾回收机制回收任何对象之前，总会调用它的finalize()方法，可以重写该方法，让一个引用变量重新引用该对象，从而导致垃圾回收机制取消回收。

对象在内存中的状态

• 可达状态：当一个对象创建后，若有变量引用它，则这个对象在程序中处于可达状态。
• 可恢复状态：如果程序中某个对象不再有任何引用变量应用它，且该对象还没有调用finalize()方法。在这种状态下，系统的垃圾回收机制准备回收该对象所引用的内存，在回收该对象之前，系统会调用所有可恢复状态对象的finalize()方法进行资源清理。
• 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为可达状态，那么该对象将永久地失去应用，变成不可达状态，系统会回收处于改状态的资源。

强制垃圾回收

当一个对象失去引用后，系统何时调用它的finalize()方法对它进行资源清理，对于程序是不可控的。
程序无法精确控制Java垃圾回收的时机，但依然可以强制系统进行垃圾回收-这种强制只是通知系统进行垃圾回收，但系统是否进行垃圾回收依然不确定。大部分时候，程序强制系统垃圾回收后总会有一些效果。强制系统垃圾回收有如下两种方式：

• System.gc()
• Runtime.getRuntime().gc()

finalize方法

Object类的finalize()方法没有做任何事情，子类可以选择重写，如下：

protected void finalize() throws Throwable { }

下面我重写finalize()方法，使一个没被应用的对象重新被引用，变成可达状态。

/**
 * Created by SqMax on 2018/5/12.
 */
public class FinalizeTest {
    private static FinalizeTest ft;
    public void info(){
        System.out.println("测试方法");
    }

    @Override
    protected void finalize() throws Throwable {
        System.out.println("让变量引用该对象，使其变为可达状态");
        ft=this;
    }

    public static void main(String[] args) {
//        该对象没有任何引用变量引用，处于可恢复状态
        new FinalizeTest();
        System.gc();
//        Runtime.getRuntime().gc();
        try {
            Thread.sleep(1000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        ft.info();
    }
}

上面我们调用System.gc()方法后，还让当前线程休眠了1秒钟，因为垃圾回收机制也是一个线程，我们通知垃圾回收机制回收垃圾后，垃圾回收线程还是和main线程争夺CPU资源，所以让main线程休眠，这样垃圾回收线程就会通知没被引用的对象调用finalize()方法，是我们的ft变量引用这个对象。
执行结果如下：

让变量引用该对象，使其变为可达状态
测试方法

finalize方法有如下4个特点：

• 永远不要调用某个对象的finalize()方法，该方法应交给垃圾回收机制调用。
• finalize()方法何时调用具有不确定性，不要把finalize()方法当成一定被执行的方法。
• 当JVM执行finalize()方法出现异常时，垃圾回收机制不会报告异常，程序继续执行。
• 垃圾回收机制是一个后台线程，finalize()方法也是在这个后台线程里调用的，主线程执行完后，这个后台线程也结束，如下：

public class FinalizeTest {
    private static FinalizeTest ft;
    public void info(){
        System.out.println("测试方法");
    }
    @Override
    protected void finalize() throws Throwable {
        System.out.println("正在进行垃圾回收....");
        try {
            Thread.sleep(1000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        System.out.println("让变量引用该对象，使其变为可达状态");
        ft=this;
    }

    public static void main(String[] args) {
//        该对象没有任何引用变量引用，处于可恢复状态
        new FinalizeTest();
        System.gc();
    }
}

执行结果如下：

正在进行垃圾回收....

可以看到finalize()方法还没运行完，程序就结束了。

由于finalize()方法并不一定会被执行，而且不一定会执行完，因此如果清理某个类里打开的资源，则不要放在finalize()方法里进行清理，而应该在finally异常处理的finally块里清理。

对象的软、弱、和虚引用

目前还没有在项目中遇到该知识点的应用，以后遇到在补充.........