java---垃圾回收

垃圾回收机制具有以下特征

    1.垃圾回收机制只负责回收堆内存中的对象，不会回收任何物理资源。​​

    2.程序无法精确控制垃圾回收的运行，垃圾回收会在合适的时候进行。当对象永久的失去引用后，系统会在合适的时候回收它所占d的内存。

    3.在垃圾回收机制回收任何对象之前，总会调用它的finalize()方法，该方法可能使该对象重新复活(让一个引用变量重新引用该对象），从而导致垃圾回收机制取消回收。

     而对象在堆内存中运行时，根据它被引用变量所引用的状态，可以把它的状态分为三种：

    1.可达状态：当一个对象有引用变量引用时。

    2.可恢复状态：当某个对象不再有任何引用变量引用它时，它就进入了可恢复状态。在这种状态下，系统的垃圾回收机制准备回收该对象的内存，在回收之前，系统会调用所有可恢复状态对象的finalize()方法。如果在调用时让一个引用重新引用该对象，则该对象变为可达状态，否则为不可达状态。

    3.不可达状态：当一个对象失去所有的引用变量，且系统调用finalize()方法后依然没有使对象变为可达状态，那么这个对象将永久的失去引用，最后变成不可达状态。然后系统就会真正回收该对象所占有的资源。

     一个对象可以被一个方法的局部变量引用，也可以被其它类的类变量引用，而当这个类被销毁后，该对象才会进入可恢复状态。也可以被其它对象的实例变量引用，只有当那个实例变量的对象销毁后，这个对象才会进入可恢复状态。

强制系统垃圾回收有两个方法：

     1.调用System类的gc()静态方法：System.gc();

     2.调用Runtime对象gc()实例方法：Runtime.getRuntime().gc();

    finalize()方法具有如下四个特点：

     3.当jvm执行可恢复对象的finalize()方发送时，可能使该对象或其它对象变成为可达状态。

     4.当jvm执行finalize()方法出现异常时，垃圾回收机制并不会报告，程序会继续执行。

     对大部分对象来说，程序中都会有一个引用变量来引用该对象。Java中对对象的引用有如下四种方式：

     1.强引用：最常见的引用方式。创建一个对象并把对象赋给一个引用变量。它处于可达状态，不可能被垃圾回收机制回收。

     2.软引用：它需要通过SoftReference类来实现。当一个对象只有软引用时，它有可能被垃圾回收机制回收。当系统内存空间足够时，它不会被系统回收，程序也可以使用该对象。当系统内存不足时，系统可能会回收它。软引用通常用于对内存敏感的程序中。

    3.弱引用：弱引用通过WeakReference类实现，软引用和弱引用很像，但是弱引用的引用级别更低。对于只有弱引用的对象而言，当垃圾回收机制运行时，不管系统的内存是否足够，总会回收该对象所占有的内存。

    4.虚引用：虚引用通过PhantomReference类实现，虚引用完全类似于没有引用。虚引用主要用于跟踪对象被垃圾回收的状态，虚引用不能单独使用，虚引用必须和引用队列联合使用。

         引用队列由java.lang.ref.Reference类表示，它用于保存被回收后对象的引用。当联合使用软引用，弱引用，引用队列时，系统在回收被引用的对象之后，将把被回收对象对应的引用添加到引用队列中，与软引用和弱引用不同的是，虚引用在对象在对象被释放之前，将把它对应的虚引用添加到它关联的引用队列中。

         java是通过可达性分析算法来判定对象是否存活，这个算法的思路是通过一系列的称为“GC Roots"的对象作为起点，从这些节点开始向下搜索，搜索所走过的路径称为引用链，当一个对象到GC Roots 没有任何引用链相连，则证明这个对象是不可用的。在java语言中，可作为GC Roots的对象可包括以下几种：

        虚拟机栈的本地变量表中引用的对象​​

​        方法区中类静态属性引用的对象

•         方法区中常量引用的对象
• ​
•        本地方法栈中JNI(即一般说的native方法）引用的对象

        即使在可达性分析算法中不可达的对象，也并非是”非死不可“的，它们正在的被回收至少要经历两次标记过程：如果对象在进行可达性分析后发现没有与GC Roots相连接的引用链，那它将会被第一次标记，并且进行一次筛选，筛选的条件是此对象是否有必要执行finalize()方法。当对象没有覆盖finalize()方法或者虚拟机已经调用过finalize()方法，虚拟机将这两种情况视为没有必要执行。

        如果这个对象被判定为有必要执行finalize()方法，那么这个对象将会放置在一个叫做F-Queue的队列之中，并在 稍后由一个虚拟机自动建立的，低优先级的Finalizer线程去执行它。这里所谓的执行是指虚拟机会触发这个方法，但并不承诺会等待它运行结束。因为如果 一个对象在finalize()方法中执行缓慢，更极端一点的是发生死循环，将会导致队列中的所有的对象都在等待它，甚至整个内存回收系统崩溃。之后虚拟机将对F-Queue队列进行第二次标记，如果对象在finalize()方法中只要重新与引用链上的任何一个对象建立关联即可。那么在第二次标记中它将被移除”即将回收"集合，没有没有被移除它就真的被回收了。

        在java堆中的方法区即永久代的垃圾回收主要回收两部分的内容：废弃常量和无用的类。当一个常量没有任何对象引用时，它就是废弃常量。而一个类要满足三个条件才能算是无用的类：1.该类的所有实例都已经被回收，也就是java堆中不存在该类的任何实例。2.加载该类的ClassLoader已经被回收。3.该类对应的java.lang.Class对象没有在任何地方被引用，无法在任何地方通过反射访问该类的方法。HotSpot虚拟机提供了-Xnoclassgc参数进行控制，还可以使用-verbose：class以及-XX:+TraceClassLoading（product版虚拟机）, -XX:+TraceUnLoading(FastDebug版虚拟机) 查看类加载和卸载的信息。