綜述java運行中垃圾回收機制

張衛

摘要：java語言作為一中優秀的編程語言，其優秀之因素一個比較重要的方面就是具有自動垃圾回收機制，垃圾回收可以減少程序員的工作量，提升程序的執行效率。本文對垃圾回收機制做了研究說明。

關鍵詞：GC；垃圾回收機制；java；jvm；程序

中圖分類號：TP312 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2017）02-0231-01

Java語言由于其良好的跨平臺性而得到廣泛應用，作為C++的改良語言，java增加了垃圾回收機制，從而避免了C++運行時由于忘記釋放對象而帶來的內存泄漏問題。Java中，運行需要的對象名稱存放在棧中，而該對象實例化后的數據保存在堆中，如果一個棧中的對象不再指向原來堆中的數據時，則這個對象所占用的內存空間就是一個垃圾，Java運行環境中JVM的一個系統線程能及時釋放一些無用信息。Java代碼執行順序如圖1所示。

從中可知垃圾回收是在一個程序運行塊的最后一個環節（實際執行過程中這個過程是循環的，垃圾回收時間是由算法加權得到不可預測）。它是一個動態存儲管理技術，自動釋放不再被引用的對象，這個釋放的過程按照一定的算法來實現。在java中沒有c++中的delete命令但是其中系統提供了gc方法回收垃圾。下面對GC機制下的gc方法進行測試：

1 測試代碼

測試代碼如圖2所示。

2 測試環境

測試環境是在安裝jdk和jre的電腦上，通過控制臺調用javac編譯器編譯生成類文件，然后調用java命令執行該類文件，在后面配置-verbosegc參數可以查看程序使用堆內存的情況，如圖3所示。

3 測試結果

從測試結果截圖中可以看到系統共收回848-617=231K的空間，括號里面的125952K表示堆內存總容量，共使用了0.0105963秒。

上面測試中使用了系統gc方法回收垃圾，但是為了減少使用GC而導致的間歇性停頓，盡量不要顯式調用系統gc方法。系統GC的觸發條件是應用程序空閑時，或者java堆內存不足時，前者是為了不占用系統后期程序運行時間而設置的優化，而后者是強制調用，出現堆內存不足時系統會回收內存用于重新分配，如果內存還是不夠的情況下，系統會再進行兩次GC調用，如果還是無法滿足條件，就會報出內存溢出的錯誤。

GC在進行垃圾回收時，會首先調用finalize函數，這個函數的作用是釋放一些其他做法開辟的內存空間，由于java垃圾回收器默認只知道回收由new方法分配的內存空間，而一些如調用c語言malloc函數分配的空間或者打開的文件資源等，java垃圾回收機制不會主動收回，這時候可以在finalize方法中出一些清理工作，需要對該函數的一個重寫工作，在重寫的過程中可以對特殊空間進行一些處理。

在垃圾回收機制中，垃圾是要按照一定的算法回收的，通常提供的算法有以下幾種：

（1）增量收集法（Incremental Collecting）。增量收集法是在應用運行的時候運行算法進行垃圾回收，但是在JDK5以后不再使用該算法，此處不敘。

（2）引用計數法（Reference Counting）。這是一種比較傳統的垃圾回收算法，在某個對象被使用的時候，讓引用計數加1，刪除某個對象的引用后，就讓引用計數減1，如此在一個對象正常引用結束的時候，引用計數為0，在GC回收內存的時候，只用手機引用計數為0的對象。但是這個算法無法解決對象的循環引用。

4 結語

垃圾回收機制給程序員的開發帶來了極大的便利，垃圾回收能自動釋放內存空間，減輕編程的負擔。這使Java 虛擬機具有一些優點。首先在編程效率方面，垃圾回收機制幫助程序員解決了很多難懂的存儲器問題，同時垃圾回收機制提升程序的安全性，保護程序的完整。