「java类回收」java对象的回收方式,回收算法?

博主:adminadmin 2022-12-02 09:39:09 60

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java垃圾是怎么回收的,回收算法

Java ,C#语言与C/C++语言一个很大的区别是java与C#具有自动垃圾回收机制。C++程序员经常需要绞尽脑汁的分析哪里出现了内存泄漏。而在java,C#中,虽然有时也会出现内存泄漏,但大部分情况下程序员不需要考虑对象或者数据何时需要被销毁。因此程序员不会因为错误的释放内存而导致程序崩溃。垃圾回收的缺点是加大了程序的负担,有可能影响程序的性能。

1.垃圾收集器的主要功能有

(1) 定期发现那些对象不再被引用,并把这些对象占据的堆空间释放出来。

(2) 类似于操作系统的内存管理,垃圾收集器还需要处理由于对象动态生成与销毁产生的堆碎块,以便更有效的利用虚拟机内存。

2.区分活动对象与垃圾的算法

(1)引用计数法

堆中每一个对象都有一个引用计数。当新创建一个对象,或者有变量被赋值为这个对象的引用,则这个对象的引用计数加1;当一个对象的引用超过生存期或者被设置一个新的值时,这个对象的引用计数减1。当对象的引用计数变为0时,就可以被当作垃圾收集。

这种方法的好处是垃圾收集较快,适用于实时环境。缺点是这种方法无法监测出循环引用。例如对象A引用对象B,对象B也引用对象A,则这两个对象可能无法被垃圾收集器收集。因此这种方法是垃圾收集的早期策略,现在很少使用。

(2)跟踪法

这种方法把每个对象看作图中一个节点,对象之间的引用关系为图中各节点的邻接关系。垃圾收集器从一个或数个根结点遍历对象图,如果有些对象节点永远无法到达,则这个对象可以被当作垃圾回收。

容易发现,这种方法可以检测出循环引用,避免了引用计数法的缺点,较为常用。

3.常用垃圾回收机制

(1)标记-清除收集器

这种收集器首先遍历对象图并标记可到达的对象,然后扫描堆栈以寻找未标记对象并释放它们的内存。这种收集器一般使用单线程工作并停止其他操作。

(2)标记-压缩收集器

有时也叫标记-清除-压缩收集器,与标记-清除收集器有相同的标记阶段。在第二阶段,则把标记对象复制到堆栈的新域中以便压缩堆栈。这种收集器也停止其他操作。

(3)复制收集器

这种收集器将堆栈分为两个域,常称为半空间。每次仅使用一半的空间,虚拟机生成的新对象则放在另一半空间中。垃圾回收器运行时,它把可到达对象复制到另一半空间,没有被复制的的对象都是不可达对象,可以被回收。这种方法适用于短生存期的对象,持续复制长生存期的对象由于多次拷贝,导致效率降低。缺点是只有一半的虚拟机空间得到使用。

(4)增量收集器

增量收集器把堆栈分为多个域,每次仅从一个域收集垃圾。这会造成较小的应用程序中断。

(5)分代收集器

这种收集器把堆栈分为两个或多个域,用以存放不同寿命的对象。虚拟机生成的新对象一般放在其中的某个域中。过一段时间,继续存在的对象将获得使用期并转入更长寿命的域中。分代收集器对不同的域使用不同的算法以优化性能。这样可以减少复制对象的时间。

(6)并发收集器

并发收集器与应用程序同时运行。这些收集器在某点上(比如压缩时)一般都不得不停止其他操作以完成特定的任务,但是因为其他应用程序可进行其他的后台操作,所以中断其他处理的实际时间大大降低。

(7)并行收集器

并行收集器使用某种传统的算法并使用多线程并行的执行它们的工作。在多CPU机器上使用多线程技术可以显著的提高java应用程序的可扩展性。

(8)自适应收集器

根据程序运行状况以及堆的使用状况,自动选一种合适的垃圾回收算法。这样可以不局限与一种垃圾回收算法。

4. 火车算法

垃圾收集算法一个很大的缺点就是难以控制垃圾回收所占用的CPU时间,以及何时需要进行垃圾回收。火车算法是分代收集器所用的算法,目的是在成熟对象空间中提供限定时间的渐进收集。目前应用于SUN公司的Hotspot虚拟机上。

在火车算法中,内存被分为块,多个块组成一个集合。为了形象化,一节车厢代表一个块,一列火车代表一个集合,见图一

注意每个车厢大小相等,但每个火车包含的车厢数不一定相等。垃圾收集以车厢为单位,收集顺序依次为1.1,1.2,1.3,1.4,2.1,2.2,2.3,3.1,3.2,3.3。这个顺序也是块被创建的先后顺序。

垃圾收集器先从块1.1开始扫描直到1.4,如果火车1四个块中的所有对象没有被火车2和火车3的对象引用,而只有火车1内部的对象相互引用,则整个火车1都是垃圾,可以被回收。

如图二,车厢1.1中有对象A和对象B,1.3中有对象C,1.4中有对象D,车厢2.2中有对象E,车厢3.3中有对象F。在火车1中,对象C引用对象A,对象B引用对象D,可见,火车2和火车3没有引用火车1的对象,则整个火车1都是垃圾。

如果火车1中有对象被其它火车引用,见图三,扫描车厢1.1时发现对象A被火车2中的E引用,则将对象A从车厢1.1转移到车厢2.2,然后扫描A引用的对象D,把D也转移到车厢2.2,然后扫描D,看D是否引用其它对象,如果引用了其它对象则也要转移,依次类推。扫描完火车1的所有对象后,剩下的没有转移的对象都是垃圾,可以把整个火车1都作为垃圾回收。注意如果在转移时,如果车厢2.2空间满了,则要在火车2末尾开辟新的车厢2.4,将新转移的对象都放到2.4,即火车的尾部)

补充说明:垃圾回收器一次只扫描一个车厢。图三中的对象B与C并不是立即被回收,而是先会被转移到火车1的尾部车厢。即扫描完1.1后,B被转移到火车1尾部,扫描完1.3后,C被转移到车尾。等垃圾收集器扫描到火车1尾部时,如果仍然没有外部对象引用它们,则B和C会被收集。

火车算法最大的好处是它可以保证大的循环结构可以被完全收集,因为成为垃圾的循环结构中的对象,无论多大,都会被移入同一列火车,最终一起被收集。还有一个好处是这种算法在大多数情况下可以保证一次垃圾收集所耗时间在一定限度之内,因为一次垃圾回收只收集一个车厢,而车厢的大小是有限度的。

java中是怎样进行垃圾回收的?

前面是我自己理解的后面是复制的

java中垃圾回收以前听老师讲好像是内存满了他才去做一次整体垃圾回收,在回收垃圾的同时会调用finalize方法.你在构造一个类时可以构造一个类时覆盖他的finalize方法以便于该类在被垃圾回收时执行一些代码,比如释放资源.

1.JVM的gc概述

gc即垃圾收集机制是指jvm用于释放那些不再使用的对象所占用的内存。java语言并不要求jvm有gc,也没有规定gc如何工作。不过常用的jvm都有gc,而且大多数gc都使用类似的算法管理内存和执行收集操作。

在充分理解了垃圾收集算法和执行过程后,才能有效的优化它的性能。有些垃圾收集专用于特殊的应用程序。比如,实时应用程序主要是为了避免垃圾收集中断,而大多数OLTP应用程序则注重整体效率。理解了应用程序的工作负荷和jvm支持的垃圾收集算法,便可以进行优化配置垃圾收集器。

垃圾收集的目的在于清除不再使用的对象。gc通过确定对象是否被活动对象引用来确定是否收集该对象。gc首先要判断该对象是否是时候可以收集。两种常用的方法是引用计数和对象引用遍历。

1.1.引用计数

引用计数存储对特定对象的所有引用数,也就是说,当应用程序创建引用以及引用超出范围时,jvm必须适当增减引用数。当某对象的引用数为0时,便可以进行垃圾收集。

1.2.对象引用遍历

早期的jvm使用引用计数,现在大多数jvm采用对象引用遍历。对象引用遍历从一组对象开始,沿着整个对象图上的每条链接,递归确定可到达(reachable)的对象。如果某对象不能从这些根对象的一个(至少一个)到达,则将它作为垃圾收集。在对象遍历阶段,gc必须记住哪些对象可以到达,以便删除不可到达的对象,这称为标记(marking)对象。

下一步,gc要删除不可到达的对象。删除时,有些gc只是简单的扫描堆栈,删除未标记的未标记的对象,并释放它们的内存以生成新的对象,这叫做清除(sweeping)。这种方法的问题在于内存会分成好多小段,而它们不足以用于新的对象,但是组合起来却很大。因此,许多gc可以重新组织内存中的对象,并进行压缩(compact),形成可利用的空间。

为此,gc需要停止其他的活动活动。这种方法意味着所有与应用程序相关的工作停止,只有gc运行。结果,在响应期间增减了许多混杂请求。另外,更复杂的 gc不断增加或同时运行以减少或者清除应用程序的中断。有的gc使用单线程完成这项工作,有的则采用多线程以增加效率。

2.几种垃圾回收机制

2.1.标记-清除收集器

这种收集器首先遍历对象图并标记可到达的对象,然后扫描堆栈以寻找未标记对象并释放它们的内存。这种收集器一般使用单线程工作并停止其他操作。

2.2.标记-压缩收集器

有时也叫标记-清除-压缩收集器,与标记-清除收集器有相同的标记阶段。在第二阶段,则把标记对象复制到堆栈的新域中以便压缩堆栈。这种收集器也停止其他操作。

2.3.复制收集器

这种收集器将堆栈分为两个域,常称为半空间。每次仅使用一半的空间,jvm生成的新对象则放在另一半空间中。gc运行时,它把可到达对象复制到另一半空间,从而压缩了堆栈。这种方法适用于短生存期的对象,持续复制长生存期的对象则导致效率降低。

2.4.增量收集器

增量收集器把堆栈分为多个域,每次仅从一个域收集垃圾。这会造成较小的应用程序中断。

2.5.分代收集器

这种收集器把堆栈分为两个或多个域,用以存放不同寿命的对象。jvm生成的新对象一般放在其中的某个域中。过一段时间,继续存在的对象将获得使用期并转入更长寿命的域中。分代收集器对不同的域使用不同的算法以优化性能。

2.6.并发收集器

并发收集器与应用程序同时运行。这些收集器在某点上(比如压缩时)一般都不得不停止其他操作以完成特定的任务,但是因为其他应用程序可进行其他的后台操作,所以中断其他处理的实际时间大大降低。

2.7.并行收集器

并行收集器使用某种传统的算法并使用多线程并行的执行它们的工作。在多cpu机器上使用多线程技术可以显著的提高java应用程序的可扩展性。

3.Sun HotSpot

1.4.1 JVM堆大小的调整

Sun HotSpot 1.4.1使用分代收集器,它把堆分为三个主要的域:新域、旧域以及永久域。Jvm生成的所有新对象放在新域中。一旦对象经历了一定数量的垃圾收集循环后,便获得使用期并进入旧域。在永久域中jvm则存储class和method对象。就配置而言,永久域是一个独立域并且不认为是堆的一部分。

下面介绍如何控制这些域的大小。可使用-Xms和-Xmx 控制整个堆的原始大小或最大值。

下面的命令是把初始大小设置为128M:

java –Xms128m

–Xmx256m为控制新域的大小,可使用-XX:NewRatio设置新域在堆中所占的比例。

下面的命令把整个堆设置成128m,新域比率设置成3,即新域与旧域比例为1:3,新域为堆的1/4或32M:

java –Xms128m –Xmx128m

–XX:NewRatio =3可使用-XX:NewSize和-XX:MaxNewsize设置新域的初始值和最大值。

下面的命令把新域的初始值和最大值设置成64m:

java –Xms256m –Xmx256m –Xmn64m

永久域默认大小为4m。运行程序时,jvm会调整永久域的大小以满足需要。每次调整时,jvm会对堆进行一次完全的垃圾收集。

使用-XX:MaxPerSize标志来增加永久域搭大小。在WebLogic Server应用程序加载较多类时,经常需要增加永久域的最大值。当jvm加载类时,永久域中的对象急剧增加,从而使jvm不断调整永久域大小。为了避免调整,可使用-XX:PerSize标志设置初始值。

下面把永久域初始值设置成32m,最大值设置成64m。

java -Xms512m -Xmx512m -Xmn128m -XX:PermSize=32m -XX:MaxPermSize=64m

默认状态下,HotSpot在新域中使用复制收集器。该域一般分为三个部分。第一部分为Eden,用于生成新的对象。另两部分称为救助空间,当Eden 充满时,收集器停止应用程序,把所有可到达对象复制到当前的from救助空间,一旦当前的from救助空间充满,收集器则把可到达对象复制到当前的to救助空间。From和to救助空间互换角色。维持活动的对象将在救助空间不断复制,直到它们获得使用期并转入旧域。使用-XX:SurvivorRatio 可控制新域子空间的大小。

同NewRation一样,SurvivorRation规定某救助域与Eden空间的比值。比如,以下命令把新域设置成64m,Eden占32m,每个救助域各占16m:

java -Xms256m -Xmx256m -Xmn64m -XX:SurvivorRation =2

如前所述,默认状态下HotSpot对新域使用复制收集器,对旧域使用标记-清除-压缩收集器。在新域中使用复制收集器有很多意义,因为应用程序生成的大部分对象是短寿命的。理想状态下,所有过渡对象在移出Eden空间时将被收集。如果能够这样的话,并且移出Eden空间的对象是长寿命的,那么理论上可以立即把它们移进旧域,避免在救助空间反复复制。但是,应用程序不能适合这种理想状态,因为它们有一小部分中长寿命的对象。最好是保持这些中长寿命的对象并放在新域中,因为复制小部分的对象总比压缩旧域廉价。为控制新域中对象的复制,可用-XX:TargetSurvivorRatio控制救助空间的比例(该值是设置救助空间的使用比例。如救助空间位1M,该值50表示可用500K)。该值是一个百分比,默认值是50。当较大的堆栈使用较低的 sruvivorratio时,应增加该值到80至90,以更好利用救助空间。用-XX:maxtenuring threshold可控制上限。

为放置所有的复制全部发生以及希望对象从eden扩展到旧域,可以把MaxTenuring Threshold设置成0。设置完成后,实际上就不再使用救助空间了,因此应把SurvivorRatio设成最大值以最大化Eden空间,设置如下:

java … -XX:MaxTenuringThreshold=0 –XX:SurvivorRatio=50000 …

4.BEA JRockit JVM的使用

Bea WebLogic 8.1使用的新的JVM用于Intel平台。在Bea安装完毕的目录下可以看到有一个类似于jrockit81sp1_141_03的文件夹。这就是 Bea新JVM所在目录。不同于HotSpot把Java字节码编译成本地码,它预先编译成类。JRockit还提供了更细致的功能用以观察JVM的运行状态,主要是独立的GUI控制台(只能适用于使用Jrockit才能使用jrockit81sp1_141_03自带的console监控一些cpu及 memory参数)或者WebLogic Server控制台。

Bea JRockit JVM支持4种垃圾收集器:

4.1.1.分代复制收集器

它与默认的分代收集器工作策略类似。对象在新域中分配,即JRockit文档中的nursery。这种收集器最适合单cpu机上小型堆操作。

4.1.2.单空间并发收集器

该收集器使用完整堆,并与背景线程共同工作。尽管这种收集器可以消除中断,但是收集器需花费较长的时间寻找死对象,而且处理应用程序时收集器经常运行。如果处理器不能应付应用程序产生的垃圾,它会中断应用程序并关闭收集。

分代并发收集器这种收集器在护理域使用排它复制收集器,在旧域中则使用并发收集器。由于它比单空间共同发生收集器中断频繁,因此它需要较少的内存,应用程序的运行效率也较高,注意,过小的护理域可以导致大量的临时对象被扩展到旧域中。这会造成收集器超负荷运作,甚至采用排它性工作方式完成收集。

4.1.3.并行收集器

该收集器也停止其他进程的工作,但使用多线程以加速收集进程。尽管它比其他的收集器易于引起长时间的中断,但一般能更好的利用内存,程序效率也较高。

默认状态下,JRockit使用分代并发收集器。要改变收集器,可使用-Xgc:,对应四个收集器分别为 gencopy,singlecon,gencon以及parallel。可使用-Xms和-Xmx设置堆的初始大小和最大值。要设置护理域,则使用- Xns:java –jrockit –Xms512m –Xmx512m –Xgc:gencon –Xns128m…尽管JRockit支持-verbose:gc开关,但它输出的信息会因收集器的不同而异。JRockit还支持memory、 load和codegen的输出。

注意 :如果 使用JRockit JVM的话还可以使用WLS自带的console(C:\bea\jrockit81sp1_141_03\bin下)来监控一些数据,如cpu, memery等。要想能构监控必须在启动服务时startWeblogic.cmd中加入-Xmanagement参数。

5.如何从JVM中获取信息来进行调整

-verbose.gc开关可显示gc的操作内容。打开它,可以显示最忙和最空闲收集行为发生的时间、收集前后的内存大小、收集需要的时间等。打开- xx:+ printgcdetails开关,可以详细了解gc中的变化。打开-XX: + PrintGCTimeStamps开关,可以了解这些垃圾收集发生的时间,自jvm启动以后以秒计量。最后,通过-xx: + PrintHeapAtGC开关了解堆的更详细的信息。为了了解新域的情况,可以通过-XX:=PrintTenuringDistribution开关了解获得使用期的对象权。

6.Pdm系统JVM调整

6.1.服务器:前提内存1G 单CPU

可通过如下参数进行调整:-server 启用服务器模式(如果CPU多,服务器机建议使用此项)

-Xms,-Xmx一般设为同样大小。 800m

-Xmn 是将NewSize与MaxNewSize设为一致。320m

-XX:PerSize 64m

-XX:NewSize 320m 此值设大可调大新对象区,减少Full GC次数

-XX:MaxNewSize 320m

-XX:NewRato NewSize设了可不设。

-XX: SurvivorRatio

-XX:userParNewGC 可用来设置并行收集

-XX:ParallelGCThreads 可用来增加并行度

-XXUseParallelGC 设置后可以使用并行清除收集器

-XX:UseAdaptiveSizePolicy 与上面一个联合使用效果更好,利用它可以自动优化新域大小以及救助空间比值

6.2.客户机:通过在JNLP文件中设置参数来调整客户端JVM

JNLP中参数:initial-heap-size和max-heap-size

这可以在framework的RequestManager中生成JNLP文件时加入上述参数,但是这些值是要求根据客户机的硬件状态变化的(如客户机的内存大小等)。建议这两个参数值设为客户机可用内存的60%(有待测试)。为了在动态生成JNLP时以上两个参数值能够随客户机不同而不同,可靠虑获得客户机系统信息并将这些嵌到首页index.jsp中作为连接请求的参数。

在设置了上述参数后可以通过Visualgc 来观察垃圾回收的一些参数状态,再做相应的调整来改善性能。一般的标准是减少fullgc的次数,最好硬件支持使用并行垃圾回收(要求多CPU)。

JAVA垃圾回收的工作原理是什么?

Java虚拟机采取了一种自适应的垃圾回收技术。

停止-复制:先暂停程序(它不属于后台回收模式),然后将所有存活的对象从当前的堆中复制到另一个堆中,没有复制的对象就是垃圾,而被复制到新堆中的对象会紧凑的排列。

标记-清扫:遍历所有引用,进而找出多有存活的对象。当没找到一个存活的对象,就会给对象标记,这个过程中不会清理任何对象。只有全部标记完成之后,才会清理垃圾。

在Java虚拟机运行过程中,如果所有对象稳定,垃圾回收器效率降低的话,就会切换到"标记-清扫";同意,Java虚拟机会跟踪"标记-清扫"效果,要是堆空间出现很多碎片,就会切换到”停止-复制“;

JAVA程序里,怎么回收无用的类

是回收无用的资源对象吧,JAVA有自己的回收机制,会定期检查不可用的资源回收释放,基本不需要手动回收,当然了也可以手动调用通知虚拟机回收垃圾资源。

你所说的类是指什么?可以具体举例子说明。

我用java创建了一个类,如何回收这个类??不要让它占用内存,是否需要像c语言一样在代码中加入回收函数

纠正下你的说法.一个类是不会无缘无故运行的,所以谈不上占用内存,更没有回收.你问的应该是使用一个类创建了一个对象,如何回收该对象所占的内存空间?

例如有一个Person类,我们创建他的一个对象,一般是如下:

Person mPerson = new Person();

这个时候情况是,在栈内存中标记了一个名字叫mPerson的空间,它存储了一个关于某块内存区域位置的信息,说白了,就是你使用new Person();创建出来的对象的位置,我们称mPerson为Person对象的一个引用。这个对象位于堆内存,它是有默认值的,必须占内存一部分空间,想使用的时候,可以通过mPerson找到它。当你把mPerson赋值为null后,你那个对象就没有引用了,这个时候,你的JVM会在适当的时候自动去回收掉Person的对象。

不知道说明白了没有。

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The End

发布于:2022-12-02,除非注明,否则均为首码项目网原创文章,转载请注明出处。