关于java:面试必问Java-垃圾回收机制

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介绍
重要条款：
使对象合乎 GC 条件的办法
申请JVM运行垃圾收集器的形式

摘要：垃圾回收机制是守护线程的最佳示例，因为它始终在后盾运行。

本文分享自华为云社区《一文带你理解Java 中的垃圾回收机制》，作者：海拥。

介绍

• 在 C/C++ 中，程序员负责对象的创立和销毁。通常程序员会疏忽无用对象的销毁。因为这种忽略，在某些时候，为了创立新对象，可能没有足够的内存可用，整个程序将异样终止，导致OutOfMemoryErrors。
• 然而在 Java 中，程序员不须要关怀所有不再应用的对象。垃圾回收机制主动销毁这些对象。
• 垃圾回收机制是守护线程的最佳示例，因为它始终在后盾运行。
• 垃圾回收机制的次要指标是通过销毁无法访问的对象来开释堆内存。

重要条款：

无法访问的对象：如果一个对象不蕴含对它的任何援用，则称其为无法访问的对象。另请留神，属于隔离岛的对象也无法访问。

Integer i = new Integer(4);
// 新的 Integer 对象可通过 'i' 中的援用拜访
i = null;
// Integer 对象不再可用。

垃圾回收的资格：如果对象无法访问，则称该对象有资格进行 GC（垃圾回收）。在上图中，在i = null 之后；堆区域中的整数对象 4 有资格进行垃圾回收。

使对象合乎 GC 条件的办法

• 即便程序员不负责销毁无用的对象，但如果不再须要，强烈建议使对象不可拜访（因而有资格进行 GC）。
• 通常有四种不同的办法能够使对象适宜垃圾回收。

勾销援用变量
重新分配援用变量
在办法外部创立的对象
隔离岛

以上所有带有示例的办法都在独自的文章中探讨：如何使对象合乎垃圾收集条件

申请JVM运行垃圾收集器的形式

• 一旦咱们使对象合乎垃圾收集条件，垃圾收集器可能不会立刻销毁它。每当 JVM 运行垃圾收集器程序时，只会销毁对象。然而当JVM运行Garbage Collector时，咱们无奈意料。
• 咱们还能够申请 JVM 运行垃圾收集器。有两种办法能够做到：

应用System.gc() 办法：零碎类蕴含静态方法gc() 用于申请 JVM 运行垃圾收集器。
应用Runtime.getRuntime().gc() 办法：运行时类容许应用程序与运行应用程序的 JVM 交互。因而，通过应用其 gc() 办法，咱们能够申请 JVM 运行垃圾收集器。

// 演示申请 JVM 运行垃圾收集器的 Java 程序
public class Test
{
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException
    {
        Test t1 = new Test();
        Test t2 = new Test();
 
        // 勾销援用变量
        t1 = null;
 
        // 申请 JVM 来运行垃圾收集器
        System.gc();
 
        // 勾销援用变量
        t2 = null;
 
        // 申请 JVM 来运行垃圾收集器
        Runtime.getRuntime().gc();
 
    }
 
    @Override
    // 在垃圾回收之前，在对象上调用一次 finalize 办法
    protected void finalize() throws Throwable
    {
        System.out.println("垃圾收集器调用");
        System.out.println("对象垃圾收集：" + this);
    }
}

输入：

垃圾收集器调用
对象垃圾收集：haiyong.Test@7ad74083
垃圾收集器调用
对象垃圾收集：haiyong.Test@7410a1a9

笔记：

• 不能保障以上两种办法中的任何一种都肯定会运行垃圾收集器。
• 调用System.gc() 等效于调用：Runtime.getRuntime().gc()

定稿

• 就在销毁对象之前，垃圾收集器调用对象的finalize() 办法来执行清理流动。一旦finalize() 办法实现，垃圾收集器就会销毁该对象。
• finalize() 办法存在于具备以下原型的Object 类中。

protected void finalize() throws Throwable

依据咱们的要求，咱们能够笼罩finalize() 办法来执行咱们的清理流动，例如敞开数据库连贯。

笔记：

垃圾收集器而不是JVM调用的finalize() 办法。尽管垃圾收集器是JVM的模块之一。
对象类 finalize() 办法有空实现，因而倡议笼罩finalize() 办法来解决系统资源或执行其余清理。
对于任何给定的对象，finalize() 办法永远不会被屡次调用。
如果finalize() 办法抛出未捕捉的异样，则疏忽该异样并终止该对象的终结。

无关finalize() 办法的示例，请参阅Java 程序的输入第十套之垃圾收集

让咱们举一个实在的例子，在那里咱们应用垃圾收集器的概念。

假如你去字节跳动实习，他们通知你写一个程序，计算在公司工作的员工人数（不包含实习生）。要制作这个程序，你必须应用垃圾收集器的概念。

这是您在公司取得的理论工作：-

问：编写一个程序来创立一个名为 Employee 的类，该类具备以下数据成员。
1.一个ID，用于存储调配给每个员工的惟一ID。
2.员工姓名。
3.员工年龄。

另外，提供以下办法-

用于初始化名称和年龄的参数化构造函数。ID 应在此构造函数中初始化。
显示 ID、姓名和年龄的办法 show()。
显示下一个员工的 ID 的办法 showNextId()。

当初对垃圾回收机制不理解的初学者可能会这样编写代码：

//计算在公司工作的员工人数的程序

class Employee
{
    private int ID;
    private String name;
    private int age;
    private static int nextId=1;
    //它是动态的，因为它在所有对象之间放弃通用并由所有对象共享
    public Employee(String name,int age)
    {
        this.name = name;
        this.age = age;
        this.ID = nextId++;
    }
    public void show()
    {
        System.out.println
        ("Id="+ID+"\nName="+name+"\nAge="+age);
    }
    public void showNextId()
    {
        System.out.println
        ("Next employee id will be="+nextId);
    }
}
class UseEmployee
{
    public static void main(String []args)
    {
        Employee E=new Employee("GFG1",33);
        Employee F=new Employee("GFG2",45);
        Employee G=new Employee("GFG3",25);
        E.show();
        F.show();
        G.show();
        E.showNextId();
        F.showNextId();
        G.showNextId();
 
            { //这是保留所有实习生的子块。
            Employee X=new Employee("GFG4",23);    
            Employee Y=new Employee("GFG5",21);
            X.show();
            Y.show();
            X.showNextId();
            Y.showNextId();
        }
        //这个大括号之后，X 和 Y 将被移除。因而当初它应该显示 nextId 为 4。
        E.showNextId();//这一行的输入应该是 4，但它会给出 6 作为输入。
    }
}

当初取得正确的输入：

当初垃圾收集器（gc）将看到 2 个闲暇的对象。当初递加 nextId，gc(garbage collector) 只会在咱们的程序员在咱们的类中笼罩它时调用办法 finalize() 。如前所述，咱们必须申请 gc(garbage collector)，为此，咱们必须在敞开子块的大括号之前编写以下 3 个步骤。

将援用设置为 null（即 X = Y = null;）
调用，System.gc();
调用，System.runFinalization();

当初计算员工人数的正确代码（不包含实习生）

// 计算不包含实习生的员工人数的正确代码
class Employee
{
    private int ID;
    private String name;
    private int age;
    private static int nextId=1;
    //它是动态的，因为它在所有对象之间放弃通用并由所有对象共享
    public Employee(String name,int age)
    {
        this.name = name;
        this.age = age;
        this.ID = nextId++;
    }
    public void show()
    {
        System.out.println
        ("Id="+ID+"\nName="+name+"\nAge="+age);
    }
    public void showNextId()
    {
        System.out.println
        ("Next employee id will be="+nextId);
    }
    protected void finalize()
    {
        --nextId;
        //在这种状况下，gc 会为 2 个对象调用 finalize() 两次。
    }
}

// 它是 Employee 类的右括号
class UseEmployee
{
    public static void main(String []args)
    {
        Employee E=new Employee("GFG1",33);
        Employee F=new Employee("GFG2",45);
        Employee G=new Employee("GFG3",25);
        E.show();
        F.show();
        G.show();
        E.showNextId();
        F.showNextId();
        G.showNextId();
 
        {
            //这是保留所有实习生的子块。
            Employee X=new Employee("GFG4",23);    
            Employee Y=new Employee("GFG5",21);
            X.show();
            Y.show();
            X.showNextId();
            Y.showNextId();
            X = Y = null;
            System.gc();
            System.runFinalization();
        }
    E.showNextId();
    }
}

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