1、全面分析Java的垃圾回收機(jī)制Java的堆是一個(gè)運(yùn)行時(shí)數(shù)據(jù)區(qū)，類的實(shí)例(對(duì)象)從中分配空間。Java虛擬機(jī)(JVM)的堆中儲(chǔ)存著正在運(yùn)行的應(yīng)用程序所建立的所有對(duì)象，這些對(duì)象通過(guò)new、newarray、anewarray和multianewarray等指令建立，但是它們不需要程序代碼來(lái)顯式地釋放。一般來(lái)說(shuō)，堆的是由垃圾回收 來(lái)負(fù)責(zé)的，盡管JVM規(guī)范并不要求特殊的垃圾回收技術(shù)，甚至根本就不需要垃圾回收，但是由于內(nèi)存的有限性，JVM在實(shí)現(xiàn)的時(shí)候都有一個(gè)由垃圾回收所管理的堆。垃圾回收是一種動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)管理技術(shù)，它自動(dòng)地釋放不再被程序引用的對(duì)象，按照特定的垃圾收集算法來(lái)實(shí)現(xiàn)資源自動(dòng)回收的功能。 垃圾收集的

2、意義 在C+中，對(duì)象所占的內(nèi)存在程序結(jié)束運(yùn)行之前一直被占用，在明確釋放之前不能分配給其它對(duì)象；而在Java中，當(dāng)沒有對(duì)象引用指向原先分配給某個(gè)對(duì)象的內(nèi)存時(shí)，該內(nèi)存便成為垃圾。JVM的一個(gè)系統(tǒng)級(jí)線程會(huì)自動(dòng)釋放該內(nèi)存塊。垃圾收集意味著程序不再需要的對(duì)象是無(wú)用信息，這些信息將被丟棄。當(dāng)一個(gè)對(duì)象不再被引用的時(shí)候，內(nèi)存回收它占領(lǐng)的空間，以便空間被后來(lái)的新對(duì)象使用。事實(shí)上，除了釋放沒用的對(duì)象，垃圾收集也可以清除內(nèi)存記錄碎片。由于創(chuàng)建對(duì)象和垃圾收集器釋放丟棄對(duì)象所占的內(nèi)存空間，內(nèi)存會(huì)出現(xiàn)碎片。碎片是分配給對(duì)象的內(nèi)存塊之間的空閑內(nèi)存洞。碎片整理將所占用的堆內(nèi)存移到堆的一端，JVM將整理出的內(nèi)存分配給新的對(duì)象。

3、 垃圾收集能自動(dòng)釋放內(nèi)存空間，減輕編程的負(fù)擔(dān)。這使Java 虛擬機(jī)具有一些優(yōu)點(diǎn)。首先，它能使編程效率提高。在沒有垃圾收集機(jī)制的時(shí)候，可能要花許多時(shí)間來(lái)解決一個(gè)難懂的存儲(chǔ)器問(wèn)題。在用Java語(yǔ)言編程的時(shí)候，靠垃圾收集機(jī)制可大大縮短時(shí)間。其次是它保護(hù)程序的完整性， 垃圾收集是Java語(yǔ)言安全性策略的一個(gè)重要部份。 垃圾收集的一個(gè)潛在的缺點(diǎn)是它的開銷影響程序性能。Java虛擬機(jī)必須追蹤運(yùn)行程序中有用的對(duì)象， 而且最終釋放沒用的對(duì)象。這一個(gè)過(guò)程需要花費(fèi)處理器的時(shí)間。其次垃圾收集算法的不完備性，早先采用的某些垃圾收集算法就不能保證100%收集到所有的廢棄內(nèi)存。當(dāng)然隨著垃圾收集算法的不斷改進(jìn)以及軟硬件運(yùn)行

4、效率的不斷提升，這些問(wèn)題都可以迎刃而解。 垃圾收集的算法分析 Java語(yǔ)言規(guī)范沒有明確地說(shuō)明JVM使用哪種垃圾回收算法，但是任何一種垃圾收集算法一般要做2件基本的事情：（1）發(fā)現(xiàn)無(wú)用信息對(duì)象；（2）回收被無(wú)用對(duì)象占用的內(nèi)存空間，使該空間可被程序再次使用。 大多數(shù)垃圾回收算法使用了根集(root set)這個(gè)概念；所謂根集就量正在執(zhí)行的Java程序可以訪問(wèn)的引用變量的集合(包括局部變量、參數(shù)、類變量)，程序可以使用引用變量訪問(wèn)對(duì)象的屬性和調(diào)用對(duì)象的方法。垃圾收集首選需要確定從根開始哪些是可達(dá)的和哪些是不可達(dá)的，從根集可達(dá)的對(duì)象都是活動(dòng)對(duì)象，它們不能作為垃圾被回收，這也包括從根集間接可達(dá)的對(duì)象。而

5、根集通過(guò)任意路徑不可達(dá)的對(duì)象符合垃圾收集的條件，應(yīng)該被回收。下面介紹幾個(gè)常用的算法。 1、 引用計(jì)數(shù)法(Reference Counting Collector) 引用計(jì)數(shù)法是唯一沒有使用根集的垃圾回收的法，該算法使用引用計(jì)數(shù)器來(lái)區(qū)分存活對(duì)象和不再使用的對(duì)象。一般來(lái)說(shuō)，堆中的每個(gè)對(duì)象對(duì)應(yīng)一個(gè)引用計(jì)數(shù)器。當(dāng)每一次創(chuàng)建一個(gè)對(duì)象并賦給一個(gè)變量時(shí)，引用計(jì)數(shù)器置為1。當(dāng)對(duì)象被賦給任意變量時(shí)，引用計(jì)數(shù)器每次加1當(dāng)對(duì)象出了作用域后(該對(duì)象丟棄不再使用)，引用計(jì)數(shù)器減1，一旦引用計(jì)數(shù)器為0，對(duì)象就滿足了垃圾收集的條件。 基于引用計(jì)數(shù)器的垃圾收集器運(yùn)行較快，不會(huì)長(zhǎng)時(shí)間中斷程序執(zhí)行，適宜地必須 實(shí)時(shí)運(yùn)行的程序。但

6、引用計(jì)數(shù)器增加了程序執(zhí)行的開銷，因?yàn)槊看螌?duì)象賦給新的變量，計(jì)數(shù)器加1，而每次現(xiàn)有對(duì)象出了作用域生，計(jì)數(shù)器減1。 2、tracing算法(Tracing Collector) tracing算法是為了解決引用計(jì)數(shù)法的問(wèn)題而提出，它使用了根集的概念?；趖racing算法的垃圾收集器從根集開始掃描，識(shí)別出哪些對(duì)象可達(dá)，哪些對(duì)象不可達(dá)，并用某種方式標(biāo)記可達(dá)對(duì)象，例如對(duì)每個(gè)可達(dá)對(duì)象設(shè)置一個(gè)或多個(gè)位。在掃描識(shí)別過(guò)程中，基于tracing算法的垃圾收集也稱為標(biāo)記和清除(mark-and-sweep)垃圾收集器. 3、compacting算法(Compacting Collector) 為了解決堆碎片問(wèn)題，

7、基于tracing的垃圾回收吸收了Compacting算法的思想，在清除的過(guò)程中，算法將所有的對(duì)象移到堆的一端，堆的另一端就變成了一個(gè)相鄰的空閑內(nèi)存區(qū)，收集器會(huì)對(duì)它移動(dòng)的所有對(duì)象的所有引用進(jìn)行更新，使得這些引用在新的位置能識(shí)別原來(lái) 的對(duì)象。在基于Compacting算法的收集器的實(shí)現(xiàn)中，一般增加句柄和句柄表。 4、copying算法(Coping Collector) 該算法的提出是為了克服句柄的開銷和解決堆碎片的垃圾回收。它開始時(shí)把堆分成 一個(gè)對(duì)象 面和多個(gè)空閑面， 程序從對(duì)象面為對(duì)象分配空間，當(dāng)對(duì)象滿了，基于coping算法的垃圾 收集就從根集中掃描活動(dòng)對(duì)象，并將每個(gè) 活動(dòng)對(duì)象復(fù)制到空閑面

8、(使得活動(dòng)對(duì)象所占的內(nèi)存之間沒有空閑洞)，這樣空閑面變成了對(duì)象面，原來(lái)的對(duì)象面變成了空閑面，程序會(huì)在新的對(duì)象面中分配內(nèi)存。 一種典型的基于coping算法的垃圾回收是stop-and-copy算法，它將堆分成對(duì)象面和空閑區(qū)域面，在對(duì)象面與空閑區(qū)域面的切換過(guò)程中，程序暫停執(zhí)行。 5、generation算法(Generational Collector) stop-and-copy垃圾收集器的一個(gè)缺陷是收集器必須復(fù)制所有的活動(dòng)對(duì)象，這增加了程序等待時(shí)間，這是coping算法低效的原因。在程序設(shè)計(jì)中有這樣的規(guī)律：多數(shù)對(duì)象存在的時(shí)間比較短，少數(shù)的存在時(shí)間比較長(zhǎng)。因此，generation算法將堆分成

9、兩個(gè)或多個(gè)，每個(gè)子堆作為對(duì)象的一代(generation)。由于多數(shù)對(duì)象存在的時(shí)間比較短，隨著程序丟棄不使用的對(duì)象，垃圾收集器將從最年輕的子堆中收集這些對(duì)象。在分代式的垃圾收集器運(yùn)行后，上次運(yùn)行存活下來(lái)的對(duì)象移到下一最高代的子堆中，由于老一代的子堆不會(huì)經(jīng)常被回收，因而節(jié)省了時(shí)間。 6、adaptive算法(Adaptive Collector) 在特定的情況下，一些垃圾收集算法會(huì)優(yōu)于其它算法?；贏daptive算法的垃圾收集器就是監(jiān)控當(dāng)前堆的使用情況，并將選擇適當(dāng)算法的垃圾收集器。 透視Java垃圾回收 1、命令行參數(shù)透視垃圾收集器的運(yùn)行 2、使用System.gc()可以不管JVM使用的是

10、哪一種垃圾回收的算法，都可以請(qǐng)求Java的垃圾回收。在命令行中有一個(gè)參數(shù)-verbosegc可以查看Java使用的堆內(nèi)存的情況，它的格式如下： java -verbosegc classfile 可以看個(gè)例子： class TestGC public static void main(String args) new TestGC(); System.gc(); System.runFinalization(); 在這個(gè)例子中，一個(gè)新的對(duì)象被創(chuàng)建，由于它沒有使用，所以該對(duì)象迅速地變?yōu)榭蛇_(dá)，程序編譯后，執(zhí)行命令： java -verbosegc TestGC 后結(jié)果為： Full GC 168K

11、-97K(1984K)， 0. secs 機(jī)器的環(huán)境為，Windows 2000 + JDK1.3.1，箭頭前后的數(shù)據(jù)168K和97K分別表示垃圾收集GC前后所有存活對(duì)象使用的內(nèi)存容量，說(shuō)明有168K-97K=71K的對(duì)象容量被回收，括號(hào)內(nèi)的數(shù)據(jù)1984K為堆內(nèi)存的總?cè)萘?，收集所需要的時(shí)間是0.秒（這個(gè)時(shí)間在每次執(zhí)行的時(shí)候會(huì)有所不同）。 2、finalize方法透視垃圾收集器的運(yùn)行 在JVM垃圾收集器收集一個(gè)對(duì)象之前 ，一般要求程序調(diào)用適當(dāng)?shù)姆椒ㄡ尫刨Y源，但在沒有明確釋放資源的情況下，Java提供了缺省機(jī)制來(lái)終止化該對(duì)象心釋放資源，這個(gè)方法就是finalize（）。它的原型為： protect

12、ed void finalize() throws Throwable 在finalize()方法返回之后，對(duì)象消失，垃圾收集開始執(zhí)行。原型中的throws Throwable表示它可以拋出任何類型的異常。 之所以要使用finalize()，是由于有時(shí)需要采取與Java的普通方法不同的一種方法，通過(guò)分配內(nèi)存來(lái)做一些具有C風(fēng)格的事情。這主要可以通過(guò)固有方法來(lái)進(jìn)行，它是從Java里調(diào)用非Java方法的一種方式。C和C+是目前唯一獲得固有方法支持的語(yǔ)言。但由于它們能調(diào)用通過(guò)其他語(yǔ)言編寫的子程序，所以能夠有效地調(diào)用任何東西。在非Java代碼內(nèi)部，也許能調(diào)用C的malloc()系列函數(shù)，用它分配存儲(chǔ)空間

13、。而且除非調(diào)用了free()，否則存儲(chǔ)空間不會(huì)得到釋放，從而造成內(nèi)存漏洞的出現(xiàn)。當(dāng)然，free()是一個(gè)C和C+函數(shù)，所以我們需要在finalize()內(nèi)部的一個(gè)固有方法中調(diào)用它。也就是說(shuō)我們不能過(guò)多地使用finalize()，它并不是進(jìn)行普通清除工作的理想場(chǎng)所。 在普通的清除工作中，為清除一個(gè)對(duì)象，那個(gè)對(duì)象的用戶必須在希望進(jìn)行清除的地點(diǎn)調(diào)用一個(gè)清除方法。這與C+破壞器的概念稍有抵觸。在C+中，所有對(duì)象都會(huì)破壞（清除）?；蛘邠Q句話說(shuō)，所有對(duì)象都應(yīng)該破壞。若將C+對(duì)象創(chuàng)建成一個(gè)本地對(duì)象，比如在堆棧中創(chuàng)建（在Java中是不可能的），那么清除或破壞工作就會(huì)在結(jié)束花括號(hào)所代表的、創(chuàng)建這個(gè)對(duì)象的作用域的

14、末尾進(jìn)行。若對(duì)象是用new創(chuàng)建的（類似于Java），那么當(dāng)程序員調(diào)用C+的delete命令時(shí)（Java沒有這個(gè)命令），就會(huì)調(diào)用相應(yīng)的破壞器。若程序員忘記了，那么永遠(yuǎn)不會(huì)調(diào)用破壞器，我們最終得到的將是一個(gè)內(nèi)存漏洞，另外還包括對(duì)象的其他部分永遠(yuǎn)不會(huì)得到清除。 相反，Java不允許我們創(chuàng)建本地（局部）對(duì)象-無(wú)論如何都要使用new。但在Java中，沒有delete命令來(lái)釋放對(duì)象，因?yàn)槔占鲿?huì)幫助我們自動(dòng)釋放存儲(chǔ)空間。所以如果站在比較簡(jiǎn)化的立場(chǎng)，我們可以說(shuō)正是由于存在垃圾收集機(jī)制，所以Java沒有破壞器。然而，隨著以后學(xué)習(xí)的深入，就會(huì)知道垃圾收集器的存在并不能完全消除對(duì)破壞器的需要，或者說(shuō)不能消除對(duì)

15、破壞器代表的那種機(jī)制的需要（而且絕對(duì)不能直接調(diào)用finalize()，所以應(yīng)盡量避免用它）。若希望執(zhí)行除釋放存儲(chǔ)空間之外的其他某種形式的清除工作，仍然必須調(diào)用Java中的一個(gè)方法。它等價(jià)于C+的破壞器，只是沒后者方便。 下面這個(gè)例子向大家展示了垃圾收集所經(jīng)歷的過(guò)程，并對(duì)前面的陳述進(jìn)行了總結(jié)。 class Chair static boolean gcrun = false; static boolean f = false; static int created = 0; static int finalized = 0; int i; Chair() i = +created; if(cre

16、ated = 47) System.out.println(Created 47); protected void finalize() if(!gcrun) gcrun = true; System.out.println(Beginning to finalize after + created + Chairs have been created); if(i = 47) System.out.println(Finalizing Chair #47， +Setting flag to stop Chair creation); f = true; finalized+; if(fina

17、lized = created) System.out.println(All + finalized + finalized); public class Garbage public static void main(String args) if(args.length = 0) System.err.println(Usage: n + java Garbage beforen or:n + java Garbage after); return; while(!Chair.f) new Chair(); new String(To take up space); System.out

18、.println(After all Chairs have been created:n + total created = + Chair.created + ， total finalized = + Chair.finalized); if(args0.equals(before) System.out.println(gc():); System.gc(); System.out.println(runFinalization():); System.runFinalization(); System.out.println(bye!); if(args0.equals(after)

19、 System.runFinalizersOnExit(true); 2、tracing算法(Tracing Collector) tracing算法是為了解決引用計(jì)數(shù)法的問(wèn)題而提出，它使用了根集的概念。基于tracing算法的垃圾收集器從根集開始掃描，識(shí)別出哪些對(duì)象可達(dá)，哪些對(duì)象不可達(dá)，并用某種方式標(biāo)記可達(dá)對(duì)象，例如對(duì)每個(gè)可達(dá)對(duì)象設(shè)置一個(gè)或多個(gè)位。在掃描識(shí)別過(guò)程中，基于tracing算法的垃圾收集也稱為標(biāo)記和清除(mark-and-sweep)垃圾收集器. 3、compacting算法(Compacting Collector) 為了解決堆碎片問(wèn)題，基于tracing的垃圾回收吸收了Comp

20、acting算法的思想，在清除的過(guò)程中，算法將所有的對(duì)象移到堆的一端，堆的另一端就變成了一個(gè)相鄰的空閑內(nèi)存區(qū)，收集器會(huì)對(duì)它移動(dòng)的所有對(duì)象的所有引用進(jìn)行更新，使得這些引用在新的位置能識(shí)別原來(lái) 的對(duì)象。在基于Compacting算法的收集器的實(shí)現(xiàn)中，一般增加句柄和句柄表。 4、copying算法(Coping Collector) 該算法的提出是為了克服句柄的開銷和解決堆碎片的垃圾回收。它開始時(shí)把堆分成 一個(gè)對(duì)象 面和多個(gè)空閑面， 程序從對(duì)象面為對(duì)象分配空間，當(dāng)對(duì)象滿了，基于coping算法的垃圾 收集就從根集中掃描活動(dòng)對(duì)象，并將每個(gè) 活動(dòng)對(duì)象復(fù)制到空閑面(使得活動(dòng)對(duì)象所占的內(nèi)存之間沒有空閑洞)，

21、這樣空閑面變成了對(duì)象面，原來(lái)的對(duì)象面變成了空閑面，程序會(huì)在新的對(duì)象面中分配內(nèi)存。 一種典型的基于coping算法的垃圾回收是stop-and-copy算法，它將堆分成對(duì)象面和空閑區(qū)域面，在對(duì)象面與空閑區(qū)域面的切換過(guò)程中，程序暫停執(zhí)行。 5、generation算法(Generational Collector) stop-and-copy垃圾收集器的一個(gè)缺陷是收集器必須復(fù)制所有的活動(dòng)對(duì)象，這增加了程序等待時(shí)間，這是coping算法低效的原因。在程序設(shè)計(jì)中有這樣的規(guī)律：多數(shù)對(duì)象存在的時(shí)間比較短，少數(shù)的存在時(shí)間比較長(zhǎng)。因此，generation算法將堆分成兩個(gè)或多個(gè)，每個(gè)子堆作為對(duì)象的一代(gen

22、eration)。由于多數(shù)對(duì)象存在的時(shí)間比較短，隨著程序丟棄不使用的對(duì)象，垃圾收集器將從最年輕的子堆中收集這些對(duì)象。在分代式的垃圾收集器運(yùn)行后，上次運(yùn)行存活下來(lái)的對(duì)象移到下一最高代的子堆中，由于老一代的子堆不會(huì)經(jīng)常被回收，因而節(jié)省了時(shí)間。 6、adaptive算法(Adaptive Collector) 在特定的情況下，一些垃圾收集算法會(huì)優(yōu)于其它算法?；贏daptive算法的垃圾收集器就是監(jiān)控當(dāng)前堆的使用情況，并將選擇適當(dāng)算法的垃圾收集器。 上面這個(gè)程序創(chuàng)建了許多Chair對(duì)象，而且在垃圾收集器開始運(yùn)行后的某些時(shí)候，程序會(huì)停止創(chuàng)建Chair。由于垃圾收集器可能在任何時(shí)間運(yùn)行，所以我們不能準(zhǔn)確

23、知道它在何時(shí)啟動(dòng)。因此，程序用一個(gè)名為gcrun的標(biāo)記來(lái)指出垃圾收集器是否已經(jīng)開始運(yùn)行。利用第二個(gè)標(biāo)記f，Chair可告訴main()它應(yīng)停止對(duì)象的生成。這兩個(gè)標(biāo)記都是在finalize()內(nèi)部設(shè)置的，它調(diào)用于垃圾收集期間。另兩個(gè)static變量-created以及finalized-分別用于跟蹤已創(chuàng)建的對(duì)象數(shù)量以及垃圾收集器已進(jìn)行完收尾工作的對(duì)象數(shù)量。最后，每個(gè)Chair都有它自己的（非static）int i，所以能跟蹤了解它具體的編號(hào)是多少。編號(hào)為47的Chair進(jìn)行完收尾工作后，標(biāo)記會(huì)設(shè)為true，最終結(jié)束Chair對(duì)象的創(chuàng)建過(guò)程。 關(guān)于垃圾收集的幾點(diǎn)補(bǔ)充 經(jīng)過(guò)上述的說(shuō)明，可以發(fā)現(xiàn)垃圾

24、回收有以下的幾個(gè)特點(diǎn)： （1）垃圾收集發(fā)生的不可預(yù)知性：由于實(shí)現(xiàn)了不同的垃圾收集算法和采用了不同的收集機(jī)制，所以它有可能是定時(shí)發(fā)生，有可能是當(dāng)出現(xiàn)系統(tǒng)空閑CPU資源時(shí)發(fā)生，也有可能是和原始的垃圾收集一樣，等到內(nèi)存消耗出現(xiàn)極限時(shí)發(fā)生，這與垃圾收集器的選擇和具體的設(shè)置都有關(guān)系。 （2）垃圾收集的精確性：主要包括2 個(gè)方面：（a）垃圾收集器能夠精確標(biāo)記活著的對(duì)象；（b）垃圾收集器能夠精確地定位對(duì)象之間的引用關(guān)系。前者是完全地回收所有廢棄對(duì)象的前提，否則就可能造成內(nèi)存泄漏。而后者則是實(shí)現(xiàn)歸并和復(fù)制等算法的必要條件。所有不可達(dá)對(duì)象都能夠可靠地得到回收，所有對(duì)象都能夠重新分配，允許對(duì)象的復(fù)制和對(duì)象內(nèi)存的縮

25、并，這樣就有效地防止內(nèi)存的支離破碎。 （3）現(xiàn)在有許多種不同的垃圾收集器，每種有其算法且其表現(xiàn)各異，既有當(dāng)垃圾收集開始時(shí)就停止應(yīng)用程序的運(yùn)行，又有當(dāng)垃圾收集開始時(shí)也允許應(yīng)用程序的線程運(yùn)行，還有在同一時(shí)間垃圾收集多線程運(yùn)行。 （4）垃圾收集的實(shí)現(xiàn)和具體的JVM 以及JVM的內(nèi)存模型有非常緊密的關(guān)系。不同的JVM 可能采用不同的垃圾收集，而JVM 的內(nèi)存模型決定著該JVM可以采用哪些類型垃圾收集?，F(xiàn)在，HotSpot 系列JVM中的內(nèi)存系統(tǒng)都采用先進(jìn)的面向?qū)ο蟮目蚣茉O(shè)計(jì)，這使得該系列JVM都可以采用最先進(jìn)的垃圾收集。 （5）隨著技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代垃圾收集技術(shù)提供許多可選的垃圾收集器，而且在配置每種收

26、集器的時(shí)候又可以設(shè)置不同的參數(shù)，這就使得根據(jù)不同的應(yīng)用環(huán)境獲得最優(yōu)的應(yīng)用性能成為可能。 針對(duì)以上特點(diǎn)，我們?cè)谑褂玫臅r(shí)候要注意： （1）不要試圖去假定垃圾收集發(fā)生的時(shí)間，這一切都是未知的。比如，方法中的一個(gè)臨時(shí)對(duì)象在方法調(diào)用完畢后就變成了無(wú)用對(duì)象，這個(gè)時(shí)候它的內(nèi)存就可以被釋放。 （2）Java中提供了一些和垃圾收集打交道的類，而且提供了一種強(qiáng)行執(zhí)行垃圾收集的方法-調(diào)用System.gc()，但這同樣是個(gè)不確定的方法。Java 中并不保證每次調(diào)用該方法就一定能夠啟動(dòng)垃圾收集，它只不過(guò)會(huì)向JVM發(fā)出這樣一個(gè)申請(qǐng)，到底是否真正執(zhí)行垃圾收集，一切都是個(gè)未知數(shù)。 （3）挑選適合自己的垃圾收集器。一般來(lái)說(shuō)，

27、如果系統(tǒng)沒有特殊和苛刻的性能要求，可以采用JVM的缺省選項(xiàng)。否則可以考慮使用有針對(duì)性的垃圾收集器，比如增量收集器就比較適合實(shí)時(shí)性要求較高的系統(tǒng)之中。系統(tǒng)具有較高的配置，有比較多的閑置資源，可以考慮使用并行標(biāo)記/清除收集器。 （4）關(guān)鍵的也是難把握的問(wèn)題是內(nèi)存泄漏。良好的編程習(xí)慣和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)木幊虘B(tài)度永遠(yuǎn)是最重要的，不要讓自己的一個(gè)小錯(cuò)誤導(dǎo)致內(nèi)存出現(xiàn)大漏洞。 （5）盡早釋放無(wú)用對(duì)象的引用。大多數(shù)程序員在使用臨時(shí)變量的時(shí)候，都是讓引用變量在退出活動(dòng)域(scope)后，自動(dòng)設(shè)置為null，暗示垃圾收集器來(lái)收集該對(duì)象，還必須注意該引用的對(duì)象是否被監(jiān)聽，如果有，則要去掉監(jiān)聽器，然后再賦空值。 結(jié)束語(yǔ) 一般來(lái)說(shuō)

28、，Java開發(fā)人員可以不重視JVM中堆內(nèi)存的分配和垃圾處理收集，但是，充分理解Java的這一特性可以讓我們更有效地利用資源。同時(shí)要注意finalize()方法是Java的缺省機(jī)制，有時(shí)為確保對(duì)象資源的明確釋放，可以編寫自己的finalize方法。JVM詳解之Java垃圾回收機(jī)制詳解和調(diào)優(yōu)1.JVM的gc概述gc即垃圾收集機(jī)制是指jvm用于釋放那些不再使用的對(duì)象所占用的內(nèi)存。java語(yǔ)言并不要求jvm有g(shù)c，也沒有規(guī)定gc如何工作。不過(guò)常用的jvm都有g(shù)c，而且大多數(shù)gc都使用類似的算法管理內(nèi)存和執(zhí)行收集操作。在充分理解了垃圾收集算法和執(zhí)行過(guò)程后，才能有效的優(yōu)化它的性能。有些垃圾收集專用于特殊的

29、應(yīng)用程序。比如，實(shí)時(shí)應(yīng)用程序主要是為了避免垃圾收集中斷，而大多數(shù)OLTP應(yīng)用程序則注重整體效率。理解了應(yīng)用程序的工作負(fù)荷和jvm支持的垃圾收集算法，便可以進(jìn)行優(yōu)化配置垃圾收集器。垃圾收集的目的在于清除不再使用的對(duì)象。gc通過(guò)確定對(duì)象是否被活動(dòng)對(duì)象引用來(lái)確定是否收集該對(duì)象。gc首先要判斷該對(duì)象是否是時(shí)候可以收集。兩種常用的方法是引用計(jì)數(shù)和對(duì)象引用遍歷。1.1.引用計(jì)數(shù)引用計(jì)數(shù)存儲(chǔ)對(duì)特定對(duì)象的所有引用數(shù)，也就是說(shuō)，當(dāng)應(yīng)用程序創(chuàng)建引用以及引用超出范圍時(shí)，jvm必須適當(dāng)增減引用數(shù)。當(dāng)某對(duì)象的引用數(shù)為0時(shí)，便可以進(jìn)行垃圾收集。1.2.對(duì)象引用遍歷早期的jvm使用引用計(jì)數(shù)，現(xiàn)在大多數(shù)jvm采用對(duì)象引用遍歷

30、。對(duì)象引用遍歷從一組對(duì)象開始，沿著整個(gè)對(duì)象圖上的每條鏈接，遞歸確定可到達(dá)（reachable）的對(duì)象。如果某對(duì)象不能從這些根對(duì)象的一個(gè)（至少一個(gè)）到達(dá)，則將它作為垃圾收集。在對(duì)象遍歷階段，gc必須記住哪些對(duì)象可以到達(dá)，以便刪除不可到達(dá)的對(duì)象，這稱為標(biāo)記（marking）對(duì)象。下一步，gc要?jiǎng)h除不可到達(dá)的對(duì)象。刪除時(shí)，有些gc只是簡(jiǎn)單的掃描堆棧，刪除未標(biāo)記的未標(biāo)記的對(duì)象，并釋放它們的內(nèi)存以生成新的對(duì)象，這叫做清除（sweeping）。這種方法的問(wèn)題在于內(nèi)存會(huì)分成好多小段，而它們不足以用于新的對(duì)象，但是組合起來(lái)卻很大。因此，許多gc可以重新組織內(nèi)存中的對(duì)象，并進(jìn)行壓縮（compact），形成可利用

31、的空間。為此，gc需要停止其他的活動(dòng)活動(dòng)。這種方法意味著所有與應(yīng)用程序相關(guān)的工作停止，只有g(shù)c運(yùn)行。結(jié)果，在響應(yīng)期間增減了許多混雜請(qǐng)求。另外，更復(fù)雜的 gc不斷增加或同時(shí)運(yùn)行以減少或者清除應(yīng)用程序的中斷。有的gc使用單線程完成這項(xiàng)工作，有的則采用多線程以增加效率。2.幾種垃圾回收機(jī)制2.1.標(biāo)記清除收集器這種收集器首先遍歷對(duì)象圖并標(biāo)記可到達(dá)的對(duì)象，然后掃描堆棧以尋找未標(biāo)記對(duì)象并釋放它們的內(nèi)存。這種收集器一般使用單線程工作并停止其他操作。2.2.標(biāo)記壓縮收集器有時(shí)也叫標(biāo)記清除壓縮收集器，與標(biāo)記清除收集器有相同的標(biāo)記階段。在第二階段，則把標(biāo)記對(duì)象復(fù)制到堆棧的新域中以便壓縮堆棧。這種收集器也停止其他

32、操作。2.3.復(fù)制收集器這種收集器將堆棧分為兩個(gè)域，常稱為半空間。每次僅使用一半的空間，jvm生成的新對(duì)象則放在另一半空間中。gc運(yùn)行時(shí)，它把可到達(dá)對(duì)象復(fù)制到另一半空間，從而壓縮了堆棧。這種方法適用于短生存期的對(duì)象，持續(xù)復(fù)制長(zhǎng)生存期的對(duì)象則導(dǎo)致效率降低。2.4.增量收集器增量收集器把堆棧分為多個(gè)域，每次僅從一個(gè)域收集垃圾。這會(huì)造成較小的應(yīng)用程序中斷。2.5.分代收集器這種收集器把堆棧分為兩個(gè)或多個(gè)域，用以存放不同壽命的對(duì)象。jvm生成的新對(duì)象一般放在其中的某個(gè)域中。過(guò)一段時(shí)間，繼續(xù)存在的對(duì)象將獲得使用期并轉(zhuǎn)入更長(zhǎng)壽命的域中。分代收集器對(duì)不同的域使用不同的算法以優(yōu)化性能。2.6.并發(fā)收集器并發(fā)收

33、集器與應(yīng)用程序同時(shí)運(yùn)行。這些收集器在某點(diǎn)上（比如壓縮時(shí)）一般都不得不停止其他操作以完成特定的任務(wù)，但是因?yàn)槠渌麘?yīng)用程序可進(jìn)行其他的后臺(tái)操作，所以中斷其他處理的實(shí)際時(shí)間大大降低。2.7.并行收集器并行收集器使用某種傳統(tǒng)的算法并使用多線程并行的執(zhí)行它們的工作。在多cpu機(jī)器上使用多線程技術(shù)可以顯著的提高java應(yīng)用程序的可擴(kuò)展性。3.Sun HotSpot1.4.1 JVM堆大小的調(diào)整Sun HotSpot 1.4.1使用分代收集器，它把堆分為三個(gè)主要的域：新域、舊域以及永久域。Jvm生成的所有新對(duì)象放在新域中。一旦對(duì)象經(jīng)歷了一定數(shù)量的垃圾收集循環(huán)后，便獲得使用期并進(jìn)入舊域。在永久域中jvm則存儲(chǔ)

34、class和method對(duì)象。就配置而言，永久域是一個(gè)獨(dú)立域并且不認(rèn)為是堆的一部分。下面介紹如何控制這些域的大小?？墒褂?Xms和-Xmx 控制整個(gè)堆的原始大小或最大值。下面的命令是把初始大小設(shè)置為128M：java Xms128mXmx256m為控制新域的大小，可使用-XX:NewRatio設(shè)置新域在堆中所占的比例。下面的命令把整個(gè)堆設(shè)置成128m，新域比率設(shè)置成3，即新域與舊域比例為1：3，新域?yàn)槎训?/4或32M：java Xms128m Xmx128mXX:NewRatio =3可使用-XX:NewSize和-XX:MaxNewsize設(shè)置新域的初始值和最大值。下面的命令把新域的初始值

35、和最大值設(shè)置成64m:java Xms256m Xmx256m Xmn64m永久域默認(rèn)大小為4m。運(yùn)行程序時(shí)，jvm會(huì)調(diào)整永久域的大小以滿足需要。每次調(diào)整時(shí)，jvm會(huì)對(duì)堆進(jìn)行一次完全的垃圾收集。使用-XX:MaxPerSize標(biāo)志來(lái)增加永久域搭大小。在WebLogic Server應(yīng)用程序加載較多類時(shí)，經(jīng)常需要增加永久域的最大值。當(dāng)jvm加載類時(shí)，永久域中的對(duì)象急劇增加，從而使jvm不斷調(diào)整永久域大小。為了避免調(diào)整，可使用-XX:PerSize標(biāo)志設(shè)置初始值。下面把永久域初始值設(shè)置成32m，最大值設(shè)置成64m。java -Xms512m -Xmx512m -Xmn128m -XX:PermSi

36、ze=32m -XX:MaxPermSize=64m默認(rèn)狀態(tài)下，HotSpot在新域中使用復(fù)制收集器。該域一般分為三個(gè)部分。第一部分為Eden，用于生成新的對(duì)象。另兩部分稱為救助空間，當(dāng)Eden 充滿時(shí)，收集器停止應(yīng)用程序，把所有可到達(dá)對(duì)象復(fù)制到當(dāng)前的from救助空間，一旦當(dāng)前的from救助空間充滿，收集器則把可到達(dá)對(duì)象復(fù)制到當(dāng)前的to救助空間。From和to救助空間互換角色。維持活動(dòng)的對(duì)象將在救助空間不斷復(fù)制，直到它們獲得使用期并轉(zhuǎn)入舊域。使用-XX:SurvivorRatio 可控制新域子空間的大小。同NewRation一樣，SurvivorRation規(guī)定某救助域與Eden空間的比值。比

37、如，以下命令把新域設(shè)置成64m，Eden占32m，每個(gè)救助域各占16m：java -Xms256m -Xmx256m -Xmn64m -XX:SurvivorRation =2如前所述，默認(rèn)狀態(tài)下HotSpot對(duì)新域使用復(fù)制收集器，對(duì)舊域使用標(biāo)記清除壓縮收集器。在新域中使用復(fù)制收集器有很多意義，因?yàn)閼?yīng)用程序生成的大部分對(duì)象是短壽命的。理想狀態(tài)下，所有過(guò)渡對(duì)象在移出Eden空間時(shí)將被收集。如果能夠這樣的話，并且移出Eden空間的對(duì)象是長(zhǎng)壽命的，那么理論上可以立即把它們移進(jìn)舊域，避免在救助空間反復(fù)復(fù)制。但是，應(yīng)用程序不能適合這種理想狀態(tài)，因?yàn)樗鼈冇幸恍〔糠种虚L(zhǎng)壽命的對(duì)象。最好是保持這些中長(zhǎng)壽命的對(duì)

38、象并放在新域中，因?yàn)閺?fù)制小部分的對(duì)象總比壓縮舊域廉價(jià)。為控制新域中對(duì)象的復(fù)制，可用-XX:TargetSurvivorRatio控制救助空間的比例（該值是設(shè)置救助空間的使用比例。如救助空間位1M，該值50表示可用500K）。該值是一個(gè)百分比，默認(rèn)值是50。當(dāng)較大的堆棧使用較低的 sruvivorratio時(shí)，應(yīng)增加該值到80至90，以更好利用救助空間。用-XX:maxtenuring threshold可控制上限。為放置所有的復(fù)制全部發(fā)生以及希望對(duì)象從eden擴(kuò)展到舊域，可以把MaxTenuring Threshold設(shè)置成0。設(shè)置完成后，實(shí)際上就不再使用救助空間了，因此應(yīng)把SurvivorR

39、atio設(shè)成最大值以最大化Eden空間，設(shè)置如下：java -XX:MaxTenuringThreshold=0 XX:SurvivorRatio50000 4.BEA JRockit JVM的使用Bea WebLogic 8.1使用的新的JVM用于Intel平臺(tái)。在Bea安裝完畢的目錄下可以看到有一個(gè)類似于jrockit81sp1_141_03的文件夾。這就是 Bea新JVM所在目錄。不同于HotSpot把Java字節(jié)碼編譯成本地碼，它預(yù)先編譯成類。JRockit還提供了更細(xì)致的功能用以觀察JVM的運(yùn)行狀態(tài)，主要是獨(dú)立的GUI控制臺(tái)（只能適用于使用Jrockit才能使用jrockit81sp

40、1_141_03自帶的console監(jiān)控一些cpu及 memory參數(shù)）或者WebLogic Server控制臺(tái)。Bea JRockit JVM支持4種垃圾收集器：4.1.1.分代復(fù)制收集器它與默認(rèn)的分代收集器工作策略類似。對(duì)象在新域中分配，即JRockit文檔中的nursery。這種收集器最適合單cpu機(jī)上小型堆操作。4.1.2.單空間并發(fā)收集器該收集器使用完整堆，并與背景線程共同工作。盡管這種收集器可以消除中斷，但是收集器需花費(fèi)較長(zhǎng)的時(shí)間尋找死對(duì)象，而且處理應(yīng)用程序時(shí)收集器經(jīng)常運(yùn)行。如果處理器不能應(yīng)付應(yīng)用程序產(chǎn)生的垃圾，它會(huì)中斷應(yīng)用程序并關(guān)閉收集。分代并發(fā)收集器這種收集器在護(hù)理域使用排它復(fù)制收集器，在舊域中則使用并發(fā)收集器。由于它比單空間共同發(fā)生收集器中斷頻繁，因此它需要較少的內(nèi)存，應(yīng)用程序的運(yùn)行效率也較高，注意，過(guò)小的護(hù)理域可以導(dǎo)致大量的臨時(shí)對(duì)象被擴(kuò)展到舊域中。這會(huì)造成收集器超負(fù)荷運(yùn)作，甚至采用排它性工作方式完成收集。4.1.3.并行收集器該收集器也停止其他進(jìn)程的工作，但使用多線程以加速收集進(jìn)程。盡管它比其他的收集器易于引起長(zhǎng)時(shí)間的中斷，但一般能更好的利用內(nèi)存，程序效率也較高。默認(rèn)狀態(tài)下，JRockit使用分代并發(fā)收集器。要改變收集器，可使用