張衛(wèi)

摘要：java語言作為一中優(yōu)秀的編程語言，其優(yōu)秀之因素一個(gè)比較重要的方面就是具有自動(dòng)垃圾回收機(jī)制，垃圾回收可以減少程序員的工作量，提升程序的執(zhí)行效率。本文對垃圾回收機(jī)制做了研究說明。

關(guān)鍵詞：GC；垃圾回收機(jī)制；java；jvm；程序

中圖分類號(hào)：TP312 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9416（2017）02-0231-01

Java語言由于其良好的跨平臺(tái)性而得到廣泛應(yīng)用，作為C++的改良語言，java增加了垃圾回收機(jī)制，從而避免了C++運(yùn)行時(shí)由于忘記釋放對象而帶來的內(nèi)存泄漏問題。Java中，運(yùn)行需要的對象名稱存放在棧中，而該對象實(shí)例化后的數(shù)據(jù)保存在堆中，如果一個(gè)棧中的對象不再指向原來堆中的數(shù)據(jù)時(shí)，則這個(gè)對象所占用的內(nèi)存空間就是一個(gè)垃圾，Java運(yùn)行環(huán)境中JVM的一個(gè)系統(tǒng)線程能及時(shí)釋放一些無用信息。Java代碼執(zhí)行順序如圖1所示。

從中可知垃圾回收是在一個(gè)程序運(yùn)行塊的最后一個(gè)環(huán)節(jié)（實(shí)際執(zhí)行過程中這個(gè)過程是循環(huán)的，垃圾回收時(shí)間是由算法加權(quán)得到不可預(yù)測）。它是一個(gè)動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)管理技術(shù)，自動(dòng)釋放不再被引用的對象，這個(gè)釋放的過程按照一定的算法來實(shí)現(xiàn)。在java中沒有c++中的delete命令但是其中系統(tǒng)提供了gc方法回收垃圾。下面對GC機(jī)制下的gc方法進(jìn)行測試：

1 測試代碼

測試代碼如圖2所示。

2 測試環(huán)境

測試環(huán)境是在安裝jdk和jre的電腦上，通過控制臺(tái)調(diào)用javac編譯器編譯生成類文件，然后調(diào)用java命令執(zhí)行該類文件，在后面配置-verbosegc參數(shù)可以查看程序使用堆內(nèi)存的情況，如圖3所示。

3 測試結(jié)果

從測試結(jié)果截圖中可以看到系統(tǒng)共收回848-617=231K的空間，括號(hào)里面的125952K表示堆內(nèi)存總?cè)萘?，共使用?.0105963秒。

上面測試中使用了系統(tǒng)gc方法回收垃圾，但是為了減少使用GC而導(dǎo)致的間歇性停頓，盡量不要顯式調(diào)用系統(tǒng)gc方法。系統(tǒng)GC的觸發(fā)條件是應(yīng)用程序空閑時(shí)，或者java堆內(nèi)存不足時(shí)，前者是為了不占用系統(tǒng)后期程序運(yùn)行時(shí)間而設(shè)置的優(yōu)化，而后者是強(qiáng)制調(diào)用，出現(xiàn)堆內(nèi)存不足時(shí)系統(tǒng)會(huì)回收內(nèi)存用于重新分配，如果內(nèi)存還是不夠的情況下，系統(tǒng)會(huì)再進(jìn)行兩次GC調(diào)用，如果還是無法滿足條件，就會(huì)報(bào)出內(nèi)存溢出的錯(cuò)誤。

GC在進(jìn)行垃圾回收時(shí)，會(huì)首先調(diào)用finalize函數(shù)，這個(gè)函數(shù)的作用是釋放一些其他做法開辟的內(nèi)存空間，由于java垃圾回收器默認(rèn)只知道回收由new方法分配的內(nèi)存空間，而一些如調(diào)用c語言malloc函數(shù)分配的空間或者打開的文件資源等，java垃圾回收機(jī)制不會(huì)主動(dòng)收回，這時(shí)候可以在finalize方法中出一些清理工作，需要對該函數(shù)的一個(gè)重寫工作，在重寫的過程中可以對特殊空間進(jìn)行一些處理。

在垃圾回收機(jī)制中，垃圾是要按照一定的算法回收的，通常提供的算法有以下幾種：

（1）增量收集法（Incremental Collecting）。增量收集法是在應(yīng)用運(yùn)行的時(shí)候運(yùn)行算法進(jìn)行垃圾回收，但是在JDK5以后不再使用該算法，此處不敘。

（2）引用計(jì)數(shù)法（Reference Counting）。這是一種比較傳統(tǒng)的垃圾回收算法，在某個(gè)對象被使用的時(shí)候，讓引用計(jì)數(shù)加1，刪除某個(gè)對象的引用后，就讓引用計(jì)數(shù)減1，如此在一個(gè)對象正常引用結(jié)束的時(shí)候，引用計(jì)數(shù)為0，在GC回收內(nèi)存的時(shí)候，只用手機(jī)引用計(jì)數(shù)為0的對象。但是這個(gè)算法無法解決對象的循環(huán)引用。

4 結(jié)語

垃圾回收機(jī)制給程序員的開發(fā)帶來了極大的便利，垃圾回收能自動(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)。首先在編程效率方面，垃圾回收機(jī)制幫助程序員解決了很多難懂的存儲(chǔ)器問題，同時(shí)垃圾回收機(jī)制提升程序的安全性，保護(hù)程序的完整。