Java的垃圾回收（Garbage Collection）機制

一．誰在做Garbage Collection？

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

在C++裡，釋放記憶體是手動處理的，要用delete運運算元來釋放分配的記憶體。這是流行的說法。確切地說，是應用認為不需要某實體時，就需用delete告訴系統，可以回收這塊空間了。這個要求，對編碼者來說，是件很麻煩、很難做到的事。隨便上哪個BBS，在C/C++版塊裡總是有一大堆關於記憶體洩漏的話題。

Java採用一種不同的，很方便的方法：Garbage Collection。垃圾回收機制放在JVM裡。JVM完全負責垃圾回收事宜，應用只在需要時申請空間，而在拋棄物件時不必關心空間回收問題。

二．物件在啥時被丟棄？

       在C++裡，當物件離開其作用域時，該物件即被應用拋棄。

是物件的生命期不再與其作用域有關，而僅僅與引用有關。

       Java的垃圾回收機制一般包含近十種演演算法。對這些演演算法中的多數，我們不必予以關心。只有其中最簡單的一個：引用計數法，與編碼有關。

       一個物件，可以有一個或多個引用變數指向它。當一個物件不再有任何一個引用變數指向它時，這個物件就被應用拋棄了。或者說，這個物件可以被垃圾回收機制回收了。

這就是說，當不存在對某物件的任何引用時，就意味著，應用告訴JVM：我不要這個物件，你可以回收了。

JVM的垃圾回收機制對堆空間做實時檢測。當發現某物件的引用計數為0時，就將該物件列入待回收列表中。但是，並不是馬上予以銷燬。

三．丟棄就被回收？

該物件被認定為沒有存在的必要了，那麼它所佔用的記憶體就可以被釋放。被回收的記憶體可以用於後續的再分配。

但是，並不是物件被拋棄後當即被回收的。JVM程式做空間回收有較大的系統開銷。如果每當某應用程式丟棄一個物件，就立即回收它的空間，勢必會使整個系統的運轉效率非常低下。

前面說過，JVM的垃圾回收機制有多個演演算法。除了引用計數法是用來判斷物件是否已被拋棄外，其它演演算法是用來確定何時及如何做回收。JVM的垃圾回收機制要在時間和空間之間做個平衡。

因此，為了提高系統效率，垃圾回收器通常只在滿足兩個條件時才執行：即有物件要回收且系統需要回收。切記垃圾回收要佔用時間，因此，Java執行時系統只在需要的時候才使用它。因此你無法知道垃圾回收發生的精確時間。

四．沒有引用變數指向的物件有用嗎？

       前面說了，沒掛上引用變數的物件是被應用丟棄的，這意味著，它在堆空間裡是個垃圾，隨時可能被JVM回收。

不過，這裡有個不是例外的例外。對於一次性使用的物件（有些書稱之為臨時物件），可以不用引用變數指向它。舉個最簡單也最常見的例子：

System.out.println(“I am Java!”);

就是建立了一個字串物件後，直接傳遞給println()方法。

五．應用能幹預垃圾回收嗎？

       許多人對Java的垃圾回收不放心，希望在應用程式碼裡控制JVM的垃圾回收運作。這是不可能的事。對垃圾回收機制來說，應用只有兩個途徑發訊息給JVM。第一個前面已經說了，就是將指向某物件的所有引用變數全部移走。這就相當於向JVM發了一個訊息：這個物件不要了。第二個是呼叫庫方法System.gc()，多數書裡說呼叫它讓Java做垃圾回收。

       第一個是一個告知，而呼叫System.gc()也僅僅是一個請求。JVM接受這個訊息後，並不是立即做垃圾回收，而只是對幾個垃圾回收演演算法做了加權，使垃圾回收操作容易發生，或提早發生，或回收較多而已。

       希望JVM及時回收垃圾，是一種需求。其實，還有相反的一種需要：在某段時間內最好不要回收垃圾。要求執行速度最快的實時系統，特別是嵌入式系統，往往希望如此。

       Java的垃圾回收機制是為所有Java應用程式服務的，而不是為某個特定的程式服務的。因此，任何一個程式都不能命令垃圾回收機製做什麼、怎麼做或做多少。

六．物件被回收時要做的事

一個物件在執行時，可能會有一些東西與其關連。因此，當物件即將被銷燬時，有時需要做一些善後工作。可以把這些操作寫在finalize()方法（常稱之為終止器）裡。

protected void finalize()

{

  // finalization code here

}

這個終止器的用途類似於C++裡的解構函式，而且都是自動呼叫的。但是，兩者的呼叫時機不一樣，使兩者的表現行為有重大區別。C++的解構函式總是當物件離開作用域時被呼叫。這就是說，C++解構函式的呼叫時機是確定的，且是可被應用判知的。但是，Java終止器卻是在物件被銷燬時。由上所知，被丟棄的物件何時被銷燬，應用是無法獲知的。而且，對於大多數場合，被丟棄物件在應用終止後仍未銷燬。

在編碼時，考慮到這一點。譬如，某物件在運作時開啟了某個檔案，在物件被丟棄時不關閉它，而是把檔案關閉語句寫在終止器裡。這樣做對檔案操作會造成問題。如果檔案是獨佔開啟的，則其它物件將無法訪問這個檔案。如果檔案是共享開啟的，則另一訪問該檔案的物件直至應用終結仍不能讀到被丟棄物件寫入該檔案的新內容。

至少對於檔案操作，編碼者應認清Java終止器與C++解構函式之間的差異。

那麼，當應用終止，會不會執行應用中的所有finalize()呢？據Bruce Eckel在Thinking in Java裡的觀點：“到程式結束的時候，並非所有收尾模組都會得到呼叫”。這還僅僅是指應用正常終止的場合，非正常終止呢？

因此，哪些收尾操作可以放在 finalize() 裡，是需要酌酎的。  ———————————————— 版權宣告：本文為CSDN博主「beepbug」的原創文章，遵循CC 4.0 BY-SA版權協議，轉載請附上原文出處連結及本宣告。 原文連結：https://blog.csdn.net/beepbug/article/details/1126541