Java中的物件與垃圾回收機制
阿新 • • 發佈：2018-11-10
物件在記憶體中的狀態
當一個物件在堆記憶體中執行時，根據它被引用變數所引用的狀態，可以把它所處的狀態分為如下三種。
- 可達狀態：當一個物件被建立之後，若有一個以上的引用變數引用它，則這個物件在程式中處於可達狀態，程式可以通過引用變數來呼叫該物件的例項變數和方法。
- 可恢復狀態：如果程式中某個物件不再有任何引用變數引用它，他就進入可恢復狀態。在這種狀態下，系統的垃圾回收機制準備回收該物件所佔有的記憶體，在回收該物件之前，系統會呼叫所有可恢復狀態和物件的finalize（）方法進行資源清理。如果系統再呼叫finalize（）方法時重新讓一個引用變數引用該物件，則這個物件會再次為可達狀態；否則該物件進入不可達狀態。
- 不可達狀態：當物件與所有引用變數的關聯都被切斷，且系統已經呼叫所有物件的finalize（）方法後依然沒有使該物件變成可達狀態，那麼這個物件將永久性的失去引用，最後變成不可達狀態，只有當一個物件處於不可達狀態時，系統才會真正的回收該物件所佔有的資源。
finalize方法
在垃圾回收機制回收某個物件所佔用的記憶體之前，通常要求程式呼叫適當的方法來清理資源，在沒有明確指定清理資源的情況下，java提供了預設機制來清理該物件的資源，這個機制就是finalize()方法。
finalize()方法具有以下四個特點
- 永遠不要主動呼叫某個物件的finalize()方法，該方法應該交給垃圾回收機制呼叫。
- finalize()方法何時被呼叫，是否被呼叫具有不確定性，不要把finalize()方法當成一定會被執行的方法。
- 當JVM執行可恢復物件的finalize()方法時，可能使該物件或系統中其他物件重新變成可達狀態。
- 當JVM執行finalize()方法時出現異常時，垃圾回收機制不會報告異常，程式繼續執行。
強制垃圾回收
當一個物件失去引用後，系統何時呼叫它的finalize()方法對它進行資源清理，何時他會變成不可達狀態，系統何時回收它所佔有的記憶體，對於程式完全是透明。因此程式無法精確控制java垃圾回收的時機，但依然可以強制系統進行垃圾回收-----這種的強制只是通知系統進行垃圾回收，但系統是否進行垃圾回收依然不確定。大部分時候，程式強制系統垃圾回收後總會有一些效果。強制系統垃圾回收有如下兩個方式。
- 呼叫System類的gc（）靜態方法：System.gc()。
- 呼叫Runtime物件的gc（）例項方法：Runtime.getRuntime().gc()。
物件的軟、弱和虛引用
對於大部分物件而言，程式裡會有一個引用變數引用該物件，這是最常見的引用方式。初次之外，java.lang.ref包下提供了3個類：SoftReference、PhantomReference和WeakReference，他們代表了系統物件的3種引用方式：軟引用、虛引用和弱引用。因此java語言對物件的引用有如下4種方式。
- 強引用（StrongReference） ：這是java程式中最常見的引用方式。程式建立一個物件，並把這個對賦給一個引用變數，程式通過該引用變數來操作實際的物件，前面介紹的物件和陣列都是採用了這種強引用的方式。當一個物件被一個或一個以上的引用變數所引用時，它處於可達狀態，不可以被系統的垃圾回收機制回收。
- 軟引用（SoftReference）：軟引用需要通過SoftReferece類實現，當一個物件只有軟引用的時候，它有可能被垃圾回收機制回收。對於只有段引用的物件而言，當系統記憶體足夠時，它不會被系統回收，程式也有可能使用該物件；當系統的記憶體不足時，系統可能會回收它。軟引用通常用於對記憶體敏感的程式中。
- 弱引用（WeakReference）：弱引用通過WeakReference類實現，弱引用和軟引用很像，但弱引用的引用級別更低。對於只有弱引用的物件而言，當系統垃圾回收機制執行時，不管系統記憶體是是否夠，總會回收該物件佔用的記憶體。當然，並不是說當一個物件是弱引用時，他就會立即被回收------正如那些失去引用的物件一樣，必須等到系統垃圾回收機制執行的時候才會被回收。
- 虛引用（PhantomReference）：虛引用通過PhantomReference類實現，虛引用完全類似於沒有引用。虛引用對物件本身沒有太大的影響，物件甚至感覺不到虛引用的存在。如果一個物件只有一個虛引用的時候，那麼它共和沒有引用的效果大致相同。虛引用主要用於跟蹤物件被垃圾回收的狀態，虛引用不能單獨使用，虛引用必須和引用佇列（ReferenceQueue）聯合使用。