Java学习笔记之垃圾回收

1. 引言
   Java内存的管理包括内存的分配和回收，这两方面的工作都是由JVM来完成，这就使得java程序员可以不用关心内存的分配与回收，但是这也加重了JVM的负担。
   关于内存管理有两方面的工作：分配与回收
   下面开始内存回收的介绍：首先看几个问题，
   • JVM如何确定一个对象应该被回收？
   • JVM是如何回收不再使用的java对象？

程序员通过New关键字创建一个对象，（即申请分配内存空间）由JVM来完成在堆中为每个对象分配空间、当一个java对象失去引用的时候，JVM垃圾回收机制会自动的清除他们，并回收它们所占用的内存空间。
回答第一个问题：

对于JVM垃圾回收机制来说，是否回收一个对象的标准在于：是否还有引用对象指向该对象。也就是说，只要有引用变量引用该对象，垃圾回收机制就不会回收它。实际上，对象被建立之后，垃圾回收机制就是实时的监控每个对象的运行状态。当发现某个对象不再被引用的时候，该对象就会在GC回收的时候被回收所占用的内存空间。

可以把JVM内存中对象的引用看成有向图，起点是引用变量，终点是java对象。在有向图中，main定点可达的对象都处于可达状态，GC并不会回收它；相反，GC就会回收相应内存的空间。

内存中运行的对象，根据其在有向图中的状态，可以分为下面三种：
1，可达状态：对象被创建后，有引用指向它
2，可恢复状态：程序中的某个对象不再有引用指向它，首先会进入此状态。此时GC准备回收它，在回收之前系统会调用finalise进行资源清理，一种结果是重写让一个或以上的变量指向它，那么次对象就会重新回到可达状态反之就会进入不可达状态；
3，不可达状态：只有在此状态下，系统才会真正的回收该对象。

可以看出引用在JVM的内存回收中有重要的作用，因此为了更好的管理对象的引用，JDK1.2以后提供了三个类，SoftReference、PhantomReference、WeakReference。分别代表了系统对对象的三种引用：软引用、虚引用、弱引用+强引用。

• 强引用：最常见的引用方式，程序创建一个对象，并把这个对象赋值给一个引用变量。被强引用的对象GC是绝对不会回收它的，所有这也是造成内存泄露的主要原因。
• 软引用：对于软引用对象而言，当系统内存足够的时候，它不会被系统回收，但是在内存空间不足的时候，GC就会回收该对象。
  当程序需要大量创建某个类的新对象，而且有可能重新访问创建的老对象，可以充分的使用软引用来解决内存紧张的难题。
• 弱引用：与软引用相似，但是其生命周期更短。对于弱引用对象，不管系统 内存是否足够，只要GC运行，该类对象就会被回收。
• 虚引用：主要用于跟踪对象被垃圾回收的状态，它不能单独使用，必须与引用队列一起使用。

下面再来看Java的内存泄露：
1，什么是内存泄露？
程序运行的过程中，会不断的分配内存空间，那些不再被使用的内存空间应该被回收回来再次使用，如果这部分被分配的内存没有被回收回来，就会产生内存泄露。
2，为什么关注内存泄露？
内存不足不引起OutOfMemory，新的对象不能分配内存空间，程序中止。
3，内存泄露的主要原因？
对象任然被引用（状态可达），但是对象在应用程序中不会再被使用（成为垃圾），而根据前面讲述规则，此时GC并不会回收该对象（因为还处于可达状态），这就造成了内存泄露。

垃圾回收机制
主要任务：
1，实时的监控每个java对象，当某个对象处于不可达状态时候，回收所占用的内存。
2，清理内存分配、回收过程中产生的内存碎片。
垃圾回收的基本算法：
分代分别采取不同的算法进行。（关于代）
Young代：采用复制算法，只需要遍历那些处于可达状态的对象，因为绝大多数的对象不会被长时间的引用，因而导致这些对象大部分在其年轻代就被回收。
Old代：经理过年轻代的回收，还被保留的对象，GC就会将其由年轻代转化为此代。对于此代的对象而言，因为很少有对象会死掉，因而GC执行的频率较低，而每次执行GC都会比较耗时。
Permanent代：主要用于装载class、方法等信息，默认为64MB、GC通常不会回收此代的对象。

内存管理的技巧：
1，对于基本包装类，尽量使用直接量，而不是new开辟内存的方式。
2，程序中使用String连接字符串会生成许多的临时字符串，尽量使用StringBuffer或者StringBuilder来完成字符串的拼接。
3，尽早释放无用内存
4，由于静态变量声明周期交久，所有尽量少使用。
5，尽量少使用for循环创建某个对象。
6，对于经常使用的对象，使用缓存技术。OSCache，EHCache