Java語言入門－－簡(jiǎn)述Java語言回收機(jī)制

       一．誰在做Garbage Collection？

       一種流行的說法：在C++里，是系統(tǒng)在做垃圾回收；而在Java里，是Java自身在做。

       在C++里，釋放內(nèi)存是手動(dòng)處理的，要用delete運(yùn)算符來釋放分配的內(nèi)存。這是流行的說法。確切地說，是應(yīng)用認(rèn)為不需要某實(shí)體時(shí)，就需用delete告訴系統(tǒng)，可以回收這塊空間了。這個(gè)要求，對(duì)編碼者來說，是件很麻煩、很難做到的事。隨便上哪個(gè)BBS，在C/C++版塊里總是有一大堆關(guān)于內(nèi)存泄漏的話題。

       Java采用一種不同的，很方便的方法：Garbage Collection。垃圾回收機(jī)制放在JVM里。JVM完全負(fù)責(zé)垃圾回收事宜，應(yīng)用只在需要時(shí)申請(qǐng)空間，而在拋棄對(duì)象時(shí)不必關(guān)心空間回收問題。

       二．對(duì)象在啥時(shí)被丟棄？

       在C++里，當(dāng)對(duì)象離開其作用域時(shí)，該對(duì)象即被應(yīng)用拋棄。

       是對(duì)象的生命期不再與其作用域有關(guān)，而僅僅與引用有關(guān)。

       Java的垃圾回收機(jī)制一般包含近十種算法。對(duì)這些算法中的多數(shù)，我們不必予以關(guān)心。只有其中最簡(jiǎn)單的一個(gè)：引用計(jì)數(shù)法，與編碼有關(guān)。

       一個(gè)對(duì)象，可以有一個(gè)或多個(gè)引用變量指向它。當(dāng)一個(gè)對(duì)象不再有任何一個(gè)引用變量指向它時(shí)，這個(gè)對(duì)象就被應(yīng)用拋棄了。或者說，這個(gè)對(duì)象可以被垃圾回收機(jī)制回收了。

       這就是說，當(dāng)不存在對(duì)某對(duì)象的任何引用時(shí)，就意味著，應(yīng)用告訴JVM：我不要這個(gè)對(duì)象，你可以回收了。

       JVM的垃圾回收機(jī)制對(duì)堆空間做實(shí)時(shí)檢測(cè)。當(dāng)發(fā)現(xiàn)某對(duì)象的引用計(jì)數(shù)為0時(shí)，就將該對(duì)象列入待回收列表中。但是，并不是馬上予以銷毀。

       三．丟棄就被回收？

       該對(duì)象被認(rèn)定為沒有存在的必要了，那么它所占用的內(nèi)存就可以被釋放。被回收的內(nèi)存可以用于后續(xù)的再分配。

       但是，并不是對(duì)象被拋棄后當(dāng)即被回收的。JVM進(jìn)程做空間回收有較大的系統(tǒng)開銷。如果每當(dāng)某應(yīng)用進(jìn)程丟棄一個(gè)對(duì)象，就立即回收它的空間，勢(shì)必會(huì)使整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)效率非常低下。

       前面說過，JVM的垃圾回收機(jī)制有多個(gè)算法。除了引用計(jì)數(shù)法是用來判斷對(duì)象是否已被拋棄外，其它算法是用來確定何時(shí)及如何做回收。JVM的垃圾回收機(jī)制要在時(shí)間和空間之間做個(gè)平衡。

       因此，為了提高系統(tǒng)效率，垃圾回收器通常只在滿足兩個(gè)條件時(shí)才運(yùn)行：即有對(duì)象要回收且系統(tǒng)需要回收。切記垃圾回收要占用時(shí)間，因此，Java運(yùn)行時(shí)系統(tǒng)只在需要的時(shí)候才使用它。因此你無法知道垃圾回收發(fā)生的精確時(shí)間。

       四．沒有引用變量指向的對(duì)象有用嗎？

       前面說了，沒掛上引用變量的對(duì)象是被應(yīng)用丟棄的，這意味著，它在堆空間里是個(gè)垃圾，隨時(shí)可能被JVM回收。

       不過，這里有個(gè)不是例外的例外。對(duì)于一次性使用的對(duì)象（有些書稱之為臨時(shí)對(duì)象），可以不用引用變量指向它。舉個(gè)最簡(jiǎn)單也最常見的例子：

       System.out.println(“I am Java!”);

       就是創(chuàng)建了一個(gè)字符串對(duì)象后，直接傳遞給println()方法。

       五．應(yīng)用能干預(yù)垃圾回收嗎？

       許多人對(duì)Java的垃圾回收不放心，希望在應(yīng)用代碼里控制JVM的垃圾回收運(yùn)作。這是不可能的事。對(duì)垃圾回收機(jī)制來說，應(yīng)用只有兩個(gè)途徑發(fā)消息給JVM。第一個(gè)前面已經(jīng)說了，就是將指向某對(duì)象的所有引用變量全部移走。這就相當(dāng)于向JVM發(fā)了一個(gè)消息：這個(gè)對(duì)象不要了。第二個(gè)是調(diào)用庫方法System.gc()，多數(shù)書里說調(diào)用它讓Java做垃圾回收。

       第一個(gè)是一個(gè)告知，而調(diào)用System.gc()也僅僅是一個(gè)請(qǐng)求。JVM接受這個(gè)消息后，并不是立即做垃圾回收，而只是對(duì)幾個(gè)垃圾回收算法做了加權(quán)，使垃圾回收操作容易發(fā)生，或提早發(fā)生，或回收較多而已。

       希望JVM及時(shí)回收垃圾，是一種需求。其實(shí)，還有相反的一種需要：在某段時(shí)間內(nèi)最好不要回收垃圾。要求運(yùn)行速度最快的實(shí)時(shí)系統(tǒng)，特別是嵌入式系統(tǒng)，往往希望如此。

       Java的垃圾回收機(jī)制是為所有Java應(yīng)用進(jìn)程服務(wù)的，而不是為某個(gè)特定的進(jìn)程服務(wù)的。因此，任何一個(gè)進(jìn)程都不能命令垃圾回收機(jī)制做什么、怎么做或做多少。

      六．對(duì)象被回收時(shí)要做的事

      一個(gè)對(duì)象在運(yùn)行時(shí)，可能會(huì)有一些東西與其關(guān)連。因此，當(dāng)對(duì)象即將被銷毀時(shí)，有時(shí)需要做一些善后工作。可以把這些操作寫在finalize()方法（常稱之為終止器）里。

protected void finalize()

{

  // finalization code here

}

      這個(gè)終止器的用途類似于C++里的析構(gòu)函數(shù)，而且都是自動(dòng)調(diào)用的。但是，兩者的調(diào)用時(shí)機(jī)不一樣，使兩者的表現(xiàn)行為有重大區(qū)別。C++的析構(gòu)函數(shù)總是當(dāng)對(duì)象離開作用域時(shí)被調(diào)用。這就是說，C++析構(gòu)函數(shù)的調(diào)用時(shí)機(jī)是確定的，且是可被應(yīng)用判知的。但是，Java終止器卻是在對(duì)象被銷毀時(shí)。由上所知，被丟棄的對(duì)象何時(shí)被銷毀，應(yīng)用是無法獲知的。而且，對(duì)于大多數(shù)場(chǎng)合，被丟棄對(duì)象在應(yīng)用終止后仍未銷毀。

      在編碼時(shí)，考慮到這一點(diǎn)。譬如，某對(duì)象在運(yùn)作時(shí)打開了某個(gè)文件，在對(duì)象被丟棄時(shí)不關(guān)閉它，而是把文件關(guān)閉語句寫在終止器里。這樣做對(duì)文件操作會(huì)造成問題。如果文件是獨(dú)占打開的，則其它對(duì)象將無法訪問這個(gè)文件。如果文件是共享打開的，則另一訪問該文件的對(duì)象直至應(yīng)用終結(jié)仍不能讀到被丟棄對(duì)象寫入該文件的新內(nèi)容。

      至少對(duì)于文件操作，編碼者應(yīng)認(rèn)清Java終止器與C++析構(gòu)函數(shù)之間的差異。

      那么，當(dāng)應(yīng)用終止，會(huì)不會(huì)執(zhí)行應(yīng)用中的所有finalize()呢？據(jù)Bruce Eckel在Thinking in Java里的觀點(diǎn)：“到程序結(jié)束的時(shí)候，并非所有收尾模塊都會(huì)得到調(diào)用”。這還僅僅是指應(yīng)用正常終止的場(chǎng)合，非正常終止呢？
因此，哪些收尾操作可以放在finalize()里，是需要酌酎的。