JVM內存-GC策略

在思考GC時通常需要完成3件事情:

• 哪些內存需要回收？
• 什麼時候回收？
• 如何回收？

引用計數器算法GC存在的問題是？

描述：引用計數器法給對象中添加一個引用計數器，沒當一個地方引用它，計數器就加一，引用失效時減一，任何引用計數器為0的對象就是不可能再被使用的對象。

引用計數器算法的效率也比較高，主流的JVM裡面並沒有選用引用計數器來管理內存，其中最主要的問題是不能解決對象之間循環引用的問題。

jvm可達性分析算法

java是通過可達性分析來判斷對象是否存活，這個算法的基本思路是通過一系列的稱為“GC Roots”的對象為起始點，從這些節點向下搜索，搜索所有的路徑稱為引用鏈；引用鏈不能到達的對象節點是GC需要回收的。

在java語言中可被稱為“GC Roots”的對象包括下面幾個方面：

• 1.虛擬機棧中引用的對象
• 2.方法區中類靜態屬性引用的對象
• 3.方法區中常量引用的對象
• 4.本地方法（Native）引用的對象

無論是引用計數器還是可達性分析判斷的標準都是對象是否引用。

在jdk1.2後，java對引用進行了擴充，將引用分為強引用 、軟引用、弱引用、虛引用4種，強弱依次遞減。

• 強引用：類似“Object obj = new Object()”，只要存在，GC永不回收

public class Main {
 public static void main(String[] args) {
 new Main().fun1();
 }
 
 public void fun1() {
 Object object = new Object();
 Object[] objArr = new Object[1000];
 }
}
 

• 軟引用：軟引用是用來描述一些有用但並不是必需的對象，在Java中用java.lang.ref.SoftReference類來表示。對於軟引用關聯著的對象，只有在內存不足的時候JVM才會回收該對象。如：

import java.lang.ref.SoftReference;
 
public class Main {
 public static void main(String[] args) {
 
 SoftReference<string> sr = new SoftReference<string>(new String("hello"));
 System.out.println(sr.get());
 }
}
/<string>/<string>

• 弱引用也是用來描述非必需對象的，當JVM進行垃圾回收時，無論內存是否充足，都會回收被弱引用關聯的對象。在java中，用java.lang.ref.WeakReference類來表示。下面是使用示例：

public class Main {
 public static void main(String[] args) {
 
 WeakReference<string> sr = new WeakReference<string>(new String("hello"));
 
 System.out.println(sr.get());
 System.gc(); //通知JVM的gc進行垃圾回收
 System.out.println(sr.get());
 }
}
/<string>/<string>

• 虛引用和前面的軟引用、弱引用不同，它並不影響對象的生命週期。在java中用java.lang.ref.PhantomReference類表示。如果一個對象與虛引用關聯，則跟沒有引用與之關聯一樣，在任何時候都可能被垃圾回收器回收。

ReferenceQueue<string> queue = new ReferenceQueue<string>();
 PhantomReference<string> pr = new PhantomReference<string>(new String("hello"), queue);
 System.out.println(pr.get());
/<string>/<string>/<string>/<string>

如何利用軟引用和弱引用解決OOM問題

前面講了關於軟引用和弱引用相關的基礎知識，那麼到底如何利用它們來優化程序性能，從而避免OOM的問題呢？

下面舉個例子，假如有一個應用需要讀取大量的本地圖片，如果每次讀取圖片都從硬盤讀取，則會嚴重影響性能，但是如果全部加載到內存當中，又有可能造成內存溢出，此時使用軟引用可以解決這個問題。

設計思路是：用一個HashMap來保存圖片的路徑 和 相應圖片對象關聯的軟引用之間的映射關係，在內存不足時，JVM會自動回收這些緩存圖片對象所佔用的空間，從而有效地避免了OOM的問題。在Android開發中對於大量圖片下載會經常用到。

生存還是死亡

要宣告一個對象死亡，至少經歷兩次標記過程：如果進行可達性分析時沒有到達的引用鏈，將會做第一次標記，此處需要進行一次篩選，條件是有必要執行finalize()方法，當對象沒有覆蓋finalize（），或者已經被jvm調用，這兩種情況稱為“沒有必要執行”；如果對象被判斷有必要執行，會被放置在一個F-Queue隊列，稍後有優先級低的線程進行第二次標記，如果對象finalize重新進行了引用，那麼將會移出回收隊列，否則會被進行垃圾回收。

回收方法區

判斷一個類需要回收的條件：

• 該類的所有實例已經被回收，也就是堆中不存在該類的實例
• 加載該類的ClassLoader已經被回收
• 該類的Class對象沒有在任何地方引用，沒有使用到反射的方法

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