JAVA虛擬機器學習筆記：JVM記憶體模型中記憶體回收方法

上篇文章介紹了JVM記憶體模型的相關知識，其實還有些內容可以更深入的介紹下，比如運行時常量池的動態插入，直接記憶體等，後期抽空再完善下上篇部落格，今天來介紹下JVM中的一些記憶體回收策略。

一、finailize()方法

在介紹GC策略前，先介紹下GC中的finailize方法。當對象沒有任何引用的時候，通常這個對象會被回收掉，但如果我們想在對象被回收前進行一些操作，比如關閉一些資源，或者讓這個對象複活，不讓他被回收怎麼辦？這時候就要用到finailize方法了。finailize方法是Object類中定義的方法，意味著任何一個對象都有這個方法。但這個方法只會調用一次，如果把這個對象複活後再次讓這個對象死亡，那第2次回收該對象的時候是不會調用finailize方法的，而且優先順序比較低，並不能保證一定會被執行，因此不建議使用finalize方法。總結起來就是3個特性： ①、GC之前被調用 。②、只會被調用一次。③、不可靠，不能保證被執行，不建議使用。關於finalize使用方法，參考如下代碼：

 1 public class FinalizeTest { 2  3     private static FinalizeTest test; 4     /** 5      * VM參數：-XX: +PrintGCDetails -Xmx=1M -Xms=1M 6      * 7      * @param args 8      */ 9     public static void main(String[] args) {10         //先對test對象賦值11         test = new FinalizeTest();12         int _1m = 1024 * 1024;13         //將test置為null，便於回收14         test = null;15         try {16             System.gc();17             //類比睡眠5s，finalize優先順序較低，保證finalize能執行18             Thread.sleep(5000);19         } catch (InterruptedException e) {20             e.printStackTrace();21         }22         if (test != null) {23             System.out.println("first,i am alive");24         }else{25             System.out.println("first,i am dead");26         }27         //由於test在finalize方法裡複活了，再次將test置為null28         test = null;29         try {30             System.gc();31             Thread.sleep(5000);//類比睡眠5s，讓GC回收32         } catch (InterruptedException e) {33             e.printStackTrace();34         }35         if (test != null) {36             System.out.println("second,i am alive");37         }else{38             System.out.println("second,i am dead");39         }40 41     }42     @Override43     protected void finalize() throws Throwable {44         test = this ;45         System.out.println("finalize excuted");46         super.finalize();   //調用父類的finailize方法47     }48 }

該代碼運行結果如下：

可以看到，finalize方法執行後，test對象又被重新啟用了，因此列印了first,i am alive。但是第二次GC的時候，finalize方法並未被執行，因此列印了second,i am dead。前面提到finalize是優先順序低不可靠的，那如果沒有Thread.sleep(5000)，再來看下代碼和結果：

 1 public class FinalizeTest { 2  3     private static FinalizeTest test; 4     /** 5      * VM參數：-XX: +PrintGCDetails -Xmx=1M -Xms=1M 6      * 7      * @param args 8      */ 9     public static void main(String[] args) {10         //先對test對象賦值11         test = new FinalizeTest();12         int _1m = 1024 * 1024;13         //將test置為null，便於回收14         test = null;15         try {16             System.gc();17             //類比睡眠5s，finalize優先順序較低，保證finalize能執行18             //不執行睡眠操作，Thread.sleep(5000);19         } catch (Exception e) {20             e.printStackTrace();21         }22         if (test != null) {23             System.out.println("first,i am alive");24         }else{25             System.out.println("first,i am dead");26         }27         //由於test在finalize方法裡複活了，再次將test置為null28         test = null;29         try {30             System.gc();31             //不執行睡眠操作，Thread.sleep(5000);//類比睡眠5s，讓GC回收32         } catch (Exception e) {33             e.printStackTrace();34         }35         if (test != null) {36             System.out.println("second,i am alive");37         }else{38             System.out.println("second,i am dead");39         }40 41     }42     @Override43     protected void finalize() throws Throwable {44         test = this ;45         System.out.println("finalize excuted");46         super.finalize();   //調用父類的finailize方法47     }48 }

運行結果如下：

這裡可以很清楚地看到，finalize方法的優先順序是比較低的。

關於這個例子的反思：這個例子中第一段代碼是參考《深入理解java虛擬機器》裡的代碼實現的，但是總感覺有2點疑問：為什麼test對象是以static修飾的成員變數方式存在？如果是static修飾，那就是存在方法區了，而方法區的GC通常效果不太好的。另一個是以成員變數的方式存在，這樣finalize回收的時候，體現不出是對當前對象本身的回收，所以感覺這個例子並不是很好。

二、引用計數法

引用計數法是一種比較早的GC回收演算法，目前一般不採用，其主要思想是：每個對象都維持一個引用計數器，初始值為0，當一個對象被引用的時候，該對象的引用計數器就加1，當不被引用的時候，該對象的引用計數器就減1，如果一個對象的引用計數器變為了0，則該對象被認為是可以回收的。採用這種方式的優缺點都很明顯，優點是實現簡單，效率高，缺點是可能存在循環參考，導致記憶體溢出。

三、標記-清除法

標記-清除法按名字分為“標記”和“清除”2個階段，其基本思想是：首先標記出所有存活的對象，標記完成後，統一清除所有被標記的對象。那怎麼判斷某個對象是可以回收的呢？GC時，從一系列GC Roots根節點開始遍曆，遍曆時走過的路徑即稱為引用鏈，如果一個對象和GC Roots沒有任何引用鏈相關，那麼這個對象就不可用，就會被判定為可回收，這種演算法也叫根搜尋演算法。那麼哪些對象可以成為GC Roots對象呢？在java語言裡，可以作為GC Roots的對象包括下面4種：

虛擬機器棧中的引用變數

方法區中的類靜態屬性引用的對象

方法區中的常量引用的對象

本地方法棧中JNI（即native方法）的引用的對象

標記-清除法的演算法如下：

註：本文的GC回收演算法圖片轉自一個網友的文章（點這裡），該網友的圖片內容也與原著一致，只是顏色不同。

四、新生代的複製法

複製法的基本思想是：將記憶體分為大小相等的2塊，每次只使用其中一塊，GC時每次將所有存活的對象複製到另一塊地區，然後清理該記憶體。

這幾種都是方法區和棧中的引用對象。複製法的優點是：實現簡單，回收速度快，且不會產生記憶體片段。但由於每次只使用其中一塊，導致記憶體利用率較低。複製演算法的如下：