當程序創建對象、數組等引用類型的實體時,系統會在堆內存中為這一對象分配一塊內存,對象就保存在這塊內存中,當這塊內存不再被任何引用變量引用時,這塊內存就變成垃圾,等待垃圾回收機制進行回收。垃圾回收機制具有三個特征:
針對以上三個特征,有三個問題:
1、必須手動的進行清理工作,釋放除創建對象的方式以外的方式分配的內存和其它的物理資源。並且要注意消除過期的對象引用,否則可能引起OOM。
手動清理通常用到try...finally...這樣的代碼結構。
示例如下:
import java.io.FileInputStream; import java.io.FileNotFoundException; import java.io.IOException; public class ManualClear { public static void main(String[] args) { FileInputStream fileInputStream = null; try { fileInputStream = new FileInputStream("./src/ManualClear.java"); } catch (FileNotFoundException e) { System.out.println(e.getMessage()); e.printStackTrace(); return; } try { byte[] bbuf = new byte[1024]; int hasRead = 0; try { while ((hasRead = fileInputStream.read(bbuf)) > 0) { System.out.println(new String(bbuf, 0, hasRead)); } } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } } finally { try { fileInputStream.close(); } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } } } }
對於過期對象的引用,引起的OOM通常有三種常見的情況,這三種情況通常都不易發現,短時間內運行也不會有什麼問題,但是時間久了後,洩漏的對象增加後終會引起程序崩潰。
示例如下:
import java.util.Arrays; import java.util.EmptyStackException; class Stack{ private Object[] elements; private int size; private static final int DEFAULT_INITAL_CAPACITY = 16; public Stack() { elements = new Object[DEFAULT_INITAL_CAPACITY]; } public void push(Object e){ ensureCapacity(); elements[size++] = e; } public Object pop() { if (size == 0) { throw new EmptyStackException(); } return elements[--size]; } private void ensureCapacity() { if (elements.length == size) { elements = Arrays.copyOf(elements, 2 * size + 1); } } } public class StackDemo { public static void main(String[] args) { Stack stack = new Stack(); for (int i = 0; i < 10000; i++) { stack.push(new Object()); } for(int i = 0; i < 10000; i++) { stack.pop(); } } }
之所以會內存洩漏,是因為那些出棧的對象即使程序其它對象不再引用,但是Stack類中的elements[]數組依然保存著這些對象的引用,導致這些對象不會被垃圾回收所回收,所以,當需要類自己管理內存事,要警惕內部維護的這些過期引用是否被及時解除了引用,本例中只需在出棧後,顯示的將
elements[size] = null;即可。
出現這樣情況通常是一旦將對象放入緩存,很可能長時間不使用很容易遺忘,通常可以用WakeHashMap代表緩存,在緩存中的項過期後,他們可以被自動刪除。或者可以由一個後台線程定期執行來清除緩沖中的過期項。
2、不要手動調用finalize(),它是給垃圾回收器調用的
3、避免使用finalize()方法,除非用來作為判斷終結條件以發現對象中沒有被適當清理的部分;用來作為安全網在手動清理忘記調用的情況下清理系統資源,延後清理總別永不清理要強,並且如果同時記錄下忘記清理資源的信息的話,也方便後面發現錯誤,並及時修改忘記清理的代碼;釋放對象中本地方法獲得的不是很關鍵的系統資源。
finalize()方法由於其執行時間以及是否確定被執行都不能准確確保,所以最好不用來釋放關鍵資源,但是可用於上面所說的三種情況。其中第一種情況,示例如下:
class Book { boolean checkout = false; public Book(boolean checkout) { this.checkout = checkout; } public void checkin(){ checkout = false; } @Override protected void finalize() throws Throwable { if (checkout) { System.out.println("Error: check out"); } } } public class FinalizeCheckObjectUse { public static void main(String[] args) { new Book(true); System.gc(); } }
執行結果:
Error: check out
例子中的Book對象,在釋放前必須處於checkIn的狀態,否則不能釋放,finalize中的實現可以幫助及時發現不合法的對象,或者更直接的,在finalize中直接使用某個引用變量引用,使其重新進入reachable的狀態,然後再次對其進行處理。
另一點需要注意的時,子類如果覆蓋了父類的finalize方法,但是忘了手工調用super.finalize或者子類的finalize過程出現異常導致沒有執行到super.finalize時,那麼父類的終結方法將永遠不會調到。
如下:
class Parent{ @Override protected void finalize() throws Throwable { System.out.println(getClass().getName() + " finalize start"); } } class Son extends Parent{ @Override protected void finalize() throws Throwable { System.out.println(getClass().getName() + " finalize start"); } } public class SuperFinalizeLost { public static void main(String[] args) { new Son(); System.gc(); } }
運行結果:
Son finalize start
或者
class Parent{ @Override protected void finalize() throws Throwable { System.out.println(getClass().getName() + " finalize start"); } } class Son extends Parent{ @Override protected void finalize() throws Throwable { System.out.println(getClass().getName() + " finalize start"); int i = 5 / 0; super.finalize(); } } public class SuperFinalizeLost { public static void main(String[] args) { new Son(); System.gc(); } }
執行結果:
Son finalize start
對於第二種情況,可以使用try...finally...結構解決,但是對於第一種情況,最好使用一種叫終結方法守護者的方式。示例如下
class Parent2{ private final Object finalizeGuardian = new Object() { protected void finalize() throws Throwable { System.out.println("在此執行父類終結方法中的邏輯"); }; }; } class Son2 extends Parent2{ @Override protected void finalize() throws Throwable { System.out.println(getClass().getName() + " finalize start"); int i = 5 / 0; super.finalize(); } } public class FinalizeGuardian { public static void main(String[] args) { new Son2(); System.gc(); } }
執行結果:
在此執行父類終結方法中的邏輯 Son2 finalize start
這樣可以保證父類的終結方法中所需做的操作執行到。