Java gc(垃圾回收機制)小結，以及Android優化建議

若是本文幫助到你，本人不勝榮幸，若是浪費了你的時間，本人深感抱歉。 但願用最簡單的大白話來幫助那些像我同樣的人。若是有什麼錯誤，請必定指出，以避免誤導你們、也誤導我。 本文來自：www.jianshu.com/users/320f9… 感謝您的關注。

Java的內存是不用咱們開發者本身來管理的，這個你們都知道，可是那它究竟是怎麼運做的呢？ 咱們都知道GC，也就是垃圾回收機制，但到底什麼是GC。 咱們一塊兒來看看。

什麼是GC

垃圾回收是一種自動的存儲管理機制。當一些被佔用的內存再也不須要時，就應該予以釋放，以讓出空間，這種存儲資源管理，稱爲垃圾回收（garbage collection）。垃圾回收器可讓程序員減輕許多負擔，也減小程序員犯錯的機會。 咱們來主要看看Java的gc機制。

整個Java堆能夠切割成爲三個部分：

1. Young(年輕代)：
   1. Eden（伊利園）：存放新生對象。
   2. Survivor（倖存者）：存放通過垃圾回收沒有被清除的對象。
2. Tenured(老年代)：對象屢次回收沒有被清除，則移到該區塊。
3. Perm：存放加載的類別還有方法對象。

GC會形成什麼影響

在開始學習GC以前你應該知道一個詞：stop-the-world。無論選擇哪一種GC算法，stop-the-world都是不可避免的。 也就是說，當垃圾回收開始清理資源時，其他的全部線程都會被中止。因此，咱們要作的就是儘量的讓它執行的時間變短。若是清理的時間過長，在咱們的應用程序中就能感受到明顯的卡頓。

什麼狀況下GC會執行

由於它對系統影響很明顯，因此它到底在何時執行呢？

總的來講,有兩個條件會觸發主GC:

1. 當應用程序空閒時,即沒有應用線程在運行時,GC會被調用。由於GC在優先級最低的線程中進行,因此當應用忙時,GC線程就不會被調用,但如下條件除外。
2. Java堆內存不足時,GC會被調用。當應用線程在運行,並在運行過程當中建立新對象,若這時內存空間不足,JVM就會強制地調用GC線程,以便回收內存用於新的分配。若GC一次以後仍不能知足內存分配的要求,JVM會再進行兩次GC做進一步的嘗試,若仍沒法知足要求,則 JVM將報「out of memory」的錯誤,Java應用將中止。

因爲是否進行主GC由JVM根據系統環境決定,而系統環境在不斷的變化當中,因此主GC的運行具備不肯定性,沒法預計它什麼時候必然出現,但能夠肯定的是對一個長期運行的應用來講,其主GC是反覆進行的。

垃圾回收的通常步驟

以前已經瞭解到Java堆被主要分紅三個部分，而垃圾回收主要是在Young（年輕代）和Tenured（老年代）工做。 而 年輕代 又包括 Eden（伊利園）和兩個Survivor（倖存者）。 下面咱們就來看看這些空間是如何進行交互的：

一、首先，全部新生成的對象都是放在年輕代的Eden分區的，初始狀態下兩個Survivor分區都是空的。年輕代的目標就是儘量快速的收集掉那些生命週期短的對象。

二、當Eden區滿的的時候，小垃圾收集就會被觸發。

三、當Eden分區進行清理的時候，會把引用對象移動到第一個Survivor分區，無引用的對象刪除。

四、在下一個小垃圾收集的時候，在Eden分區中會發生一樣的事情：無引用的對象被刪除，引用對象被移動到另一個Survivor分區（S1）。此外，從上次小垃圾收集過程當中第一個Survivor分區（S0）移動過來的對象年齡增長，而後被移動到S1。當全部的倖存對象移動到S1之後，S0和Eden區都會被清理。注意到，此時的Survivor分區存儲有不一樣年齡的對象。

五、在下一個小垃圾收集，一樣的過程反覆進行。然而，此時Survivor分區的角色發生了互換，引用對象被移動到S0，倖存對象年齡增大。Eden和S1被清理。

六、這幅圖展現了從年輕代到老年代的提高。當進行一個小垃圾收集以後，若是此時年老對象此時到達了某一個個年齡閾值（例子中使用的是8），JVM會把他們從年輕代提高到老年代。

七、隨着小垃圾收集的持續進行，對象將會被持續提高到老年代。

八、這樣幾乎涵蓋了年輕一代的整個過程。最終，在老年代將會進行大垃圾收集，這種收集方式會清理-壓縮老年代空間。

也就是說，剛開始會先在新生代內部反覆的清理，頑強不死的移到老生代清理，最後都清不出空間，就爆炸了。

與堆配置相關的參數

參數	描述
-Xms	JVM啓動的時候設置初始堆的大小
-Xmx	設置最大堆的大小
-Xmn	設置年輕代的大小
-XX:PermSize	設置持久代的初始的大小
-XX:MaxPermSize	設置持久代的最大值

優化建議：

根據GC的工做原理，咱們能夠經過一些技巧和方式，讓GC運行更加有效率

1. 最基本的建議就是儘早釋放無用對象的引用。大多數程序員在使用臨時變量的時候，都是讓引用變量在退出活動域（scope）後，自動設置爲 null。好的作法是：若是程序容許，儘早將不用的引用對象賦爲null，這樣能夠加速GC的工做；
2. 儘可能少用finalize函數。finalize函數是Java提供給程序員一個釋放對象或資源的機會。可是，它會加大GC的工做量，所以儘可能少採用finalize方式回收資源；
3. 若是須要使用常用的圖片，可使用SoftReference類型。它能夠儘量將圖片保存在內存中，供程序調用，而不引發OutOfMemory；
4. 注意集合數據類型，包括數組，樹，圖，鏈表等數據結構，這些數據結構對GC來講，回收更爲複雜，因此使用結束應當即置爲null，不要等堆在一塊兒。另外，注意一些全局的變量，以及一些靜態變量。這些變量每每容易引發懸掛對象（dangling reference），形成內存浪費；
5. 當程序有必定的等待時間(注意，是有必定等待時間時)，程序員能夠手動執行System.gc()，通知GC運行，可是Java語言規範並不保證GC必定會執行。使用增量式GC能夠縮短Java程序的暫停時間。System.gc()； Runtime.getRuntime().gc() 這個方法對資源消耗較大盡可能不要手動去調用這個方法，否則可能引發程序的明顯卡頓；
6. 儘可能使用StringBuffer,而不用String來累加字符串
7. 能用基本類型如int,long,就不用Integer,Long對象。基本類型變量佔用的內存資源比相應對象佔用的少得多；
8. 儘可能少用靜態對象變量，靜態變量屬於全局變量,不會被GC回收,它們會一直佔用內存；
9. 分散對象建立或刪除的時間，集中在短期內大量建立新對象,特別是大對象,會致使忽然須要大量內存,JVM在面臨這種狀況時,只能進行主GC,以回收內存或整合內存碎片,從而增長主GC的頻率。

合理使用 軟引用 和 弱引用

清除 將引用對象的 referent 域設置爲 null ，並將引用類在堆中引用的對象聲明爲 可結束的。 StrongReference 強引用：正常的對象，一直不會清理，直到爆炸。 SoftReference 軟引用：內存不夠的時候，遇到了就清了。 WeakReference 弱引用：只要遇到了就清了，注意：可能清了好幾回，都沒遇到。 PhantomReference 虛引用：虛顧名思義就是沒有的意思，創建虛引用以後經過get方法返回結果始終爲null。

PhantomReference 必須與 ReferenceQueue 類一塊兒使用。須要 ReferenceQueue 是由於它可以充當通知機制。當垃圾收集器肯定了某個對象是虛可及對象時， PhantomReference 對象就被放在它的 ReferenceQueue 上。將 PhantomReference 對象放在 ReferenceQueue 上也就是一個通知，代表 PhantomReference 對象引用的對象已經結束，可供收集了。這使您可以恰好在對象佔用的內存被回收以前採起行動。

給個軟引用的例子：

//首先定義一個HashMap，保存軟引用對象。
private Map<String, SoftReference<Bitmap>> imageCache = new HashMap<String, SoftReference<Bitmap>>();
 
//再來定義一個方法，保存Bitmap的軟引用到HashMap。
public void addBitmapToCache(String path) {
    // 強引用的Bitmap對象
    Bitmap bitmap = BitmapFactory.decodeFile(path);
    // 軟引用的Bitmap對象
    SoftReference<Bitmap> softBitmap = new SoftReference<Bitmap>(bitmap);
    // 添加該對象到Map中使其緩存
    imageCache.put(path, softBitmap);
}


//獲取的時候，能夠經過SoftReference的get()方法獲得Bitmap對象。
public Bitmap getBitmapByPath(String path) {
    // 從緩存中取軟引用的Bitmap對象
    SoftReference<Bitmap> softBitmap = imageCache.get(path);
    // 判斷是否存在軟引用
    if (softBitmap == null) {
        return null;
    }
    // 取出Bitmap對象，若是因爲內存不足Bitmap被回收，將取得空
    Bitmap bitmap = softBitmap.get();
    return bitmap;
}
複製代碼

---

參考及學習連接：

www.cnblogs.com/shudonghe/p… Java 垃圾回收機制技術詳解 blog.csdn.net/lu100528736… Java 垃圾回收機制 (GC) 詳解、意義、建議 blog.csdn.net/ithomer/art… Java 內存模型及GC原理 www.codeceo.com/article/jav… Java GC專家系列1：理解Java垃圾回收 www.codeceo.com/article/jav… Java GC專家系列2：Java 垃圾回收的監控 www.codeceo.com/article/jav… Java GC 專家系列3：GC調優實踐

Android性能優化-內存泄漏的8個Case

blog.csdn.net/huoyin/arti… Java中三個引用類SoftReference 、 WeakReference 和 PhantomReference的區別