淺析Java中的GC垃圾回收器的意義及與GC的交互

物件是使用new建立的，但是並沒有與之相對應的delete操作來回收物件佔用的記憶體。當我們完成對某個物件的使用時，只需停止對該物件的引用:將我們的引用改變為指向其他物件或指向null;或從方法中返回，使得該方法的局部變數不復存在，從而使得這些局部變數的參考變成不指向任何物件。不再被引用的物件稱為垃圾(garbage)，找出並回收這些物件的過程叫做垃圾回收(garbage collection) o

　　Java虛擬機器利用垃圾回收來保證被引用的物件將會在記憶體中保留，同時會釋放在執行程式碼中透過任何參考都不可達的物件所佔用的儲存空間。這是一種強保證—如果順著從根引用(即在執行程式碼中可以直接存取的引用)開始的引用鏈可以到達某個對象，那麼該物件就不會被回收。

　　簡言之，當我們從任何可執行程式碼都無法到達某個物件時，它所佔用的空間就可以被回收。注意，我們使用的是「可以」這個詞，因為記憶體空間是否回收是由垃圾回收器來決定的，通常情況下，只有需要更多的記憶體空間或為了避免記憶體溢出時，垃圾回收器才會運行。但是程式可能在沒有發生記憶體溢出，甚至在沒有接近記憶體溢出的時候就退出了，所以可能根本就不需要執行垃圾回收。在目前執行的所有方法中，如果所有變數都不包含指向某個物件的引用，並且從這些變數出發，順著引用鏈在所有域或陣列元素中也找不到對這個物件的引用，那麼我們就說這個對像是「不可達的」。

　　垃圾回收意味著我們永遠不必擔心出現虛懸引用(dangling reference)。在那些可以由程式設計師直接控制何時刪除對象的系統中，程式設計師可以刪除某個其他對象還在引用的對象，如果程式設計師刪除了這樣的對象，那麼還在引用被刪除對象的參考就會變成虛懸的，因為它們引用的是操

　　作系統認為是可分配的記憶體空間(但實際上該空間已經被釋放)。系統可以將這個可分配空間分配給新的對象，這樣那些原來指向該空間的引用實際上得到的對象與它們所預期的就完全不同了。在這種情況下，當程式使用儲存於這個空間中的值並將其當作它們不屬於的物件來操作時，就可能會引起不可預測的災難。垃圾回收為我們解決了虛懸引用問題，因為所有仍然被引用的物件都不會被當作垃圾回收，所以它們所佔用的空間也不可能被釋放。垃圾回收同時也解決了意外地多次刪除同一個物件的問題—這種問題也會引發災難。 垃圾物件的回收並不需要我們的介入，但是回收垃圾會佔用一定的系統資源。大量物件的創建和回收對時間關鍵的應用會產生幹擾，因此我們在設計這種系統時，要審慎地處理創建的物件數量，以便減少要回收的垃圾數量。

　　垃圾回收並不能保證記憶體總是會有空間來創造新物件。例如，如果我們不停地創建對象，並把這些對象置於某個列表中，那麼當沒有足夠的空間來創建新對象，同時也沒有任何未被引用的對象時，就無法再創建新對象了。如果我們讓上述清單保持對不再需要的物件的引用，那麼就會造成記憶體洩漏。垃圾回收解決了許多(但並非全部)的記憶體分配問題。

與垃圾回收器互動
儘管Java語言本身沒有任何明確地處置空閒物件的方法，我們還是可以透過直接呼叫垃圾回收器來尋找不再使用的物件。 Runtime類別以及system類別中的一些便利方法使得我們可以呼叫垃圾回收器，請求運行所有待運行的終結器，或者查看當前的內存狀態:

　　.public void gc Q:該方法請求Java虛擬機花費精力去回收不再使用的對象，以便能夠重複使用這些對象所佔據的記憶體。

　　.public void runFinalization():該方法請求Java虛擬機花費精力去運行如下的終結器:那些已經被發現是不可達的，但是其終結器還未執行的對象。

　　「public long freememory():傳回系統記憶體可用位元組的估測數。

　　·public long total Memory ():傳回系統記憶體的總位元組數。

　〟me public max可用的系統記憶體的最大位元組數。是透過命令列或其他設定選項來設定這個值的。

　　要呼叫上述方法，我們需要透過靜態方法Runtime.getRuntime來取得目前Runtime物件的參考。而system類別支援靜態的gc和runFinalization方法，它們會呼叫目前Runt-ime物件上的對應方法;換句話說，System.gc()與Runtime.getRuntime().gc()方法是等價的。

　　在調用Runtime.gc()方法時，垃圾回收器可能並不能釋放出任何額外的內存，因為可能並沒有垃圾可以回收，而且並非所有的垃圾回收器都可以按需發現可回收對象。因此調用垃圾回收器可能不會產生任何效果。然而，在創建大量的物件之前，特別是在垃圾回收的開銷可能會對其造成影響的時間關鍵的應用中，呼叫Runtime.gc()方法還是可取的。執行它有兩點潛在的好處:第一點是我們在運行應用程式之前可以得到盡可能多的內存，第二點是我們可以降低執行任務期間垃圾回收器運行的可能性。下面的方法在運行時刻積極地釋放了可以釋放的所有空間:

public static vo记ful1GC(){
 
Runtime rt=Runtime.getRuntime();
 
long isFree=rt.freeMemory ();
 
long wasFree;
 
do{
 
wasFree=isFree;
 
rt.runFinalization ();
 
rt.gc();
 
isFree二rt.freeMemory();
 
}while (isFree>wasFree);
 
}

　　該方法在不斷地循環，透過連續調用runFinalization和gc方法，freememory的值不斷地增大。當空閒記憶體的數量不再增加時，此方法的循環也就結束了。

　　我們通常不需要呼叫runFinalization方法，因為finalize方法是由垃圾回收器非同步呼叫的。在某些情況下，例如某項可以由finalize方法回收的資源被耗盡時，透過呼叫run-Finalization來強制執行盡可能多的終結才會顯得有用。但請記住，我們並不能保證任何等待被終結的物件都在使用這項資源，因此runFinalization可能不會有任何作用。

　　fullGc方法對於大多數應用程式來說都顯得過於激進。在需要強制進行垃圾回收的特殊情況下，對system.gc方法的單次調用所收集到的垃圾即便不是全部的可利用垃圾，也是其中的絕大部分，因此重複調用會降低垃圾回收的產出率，而且在許多系統中，這些重複調用是毫無產出的。

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