哪些區域需要回收
運行時內存分為5個區域：程序計數器、虛擬機棧、本地方法棧、堆、方法區，這些區域是如何回收的？
1-程序計數器、虛擬機棧、本地方法棧
這3個區域是隨著線程而生，隨著線程而滅，棧中的棧幀數據隨著方法的調用到結束有條不紊的進行著入棧出棧，每一個棧幀中分配多少內部基本上在類結構確定下來（類加載）就已知了。內存分配和回收具有確定性，隨著方法的結束或者線程的結束后，內存自然就會被回收了。
2- java堆和方法區
一個接口中的多個實現類需要的內存可能不一樣，一個方法的多個分支需要的內存也不一樣，我們只有在程序處于執行期間才能知道會創建哪些對象，對這部分的內存分配和回收是動態的，垃圾回收主要關注的是這部分的內存。
判斷對象是“生”是“死”？
引用計數算法
java虛擬機沒有采用引用計數算法來判斷對象是否生存，主要考慮的是它很難解決對象之間的相互循環引用的問題。
可達性分析算法（Reachablity Analysis）
基本思路是：從每一個GC Roots出發找到它所有可達的對象，走過的路徑成為引用鏈，被引用鏈串起來的就是存活對象；其他的雖然存在引用關系，但是GC Roots不可達的，判定為可回收對象。、
GC Roots :可作為的對象包含以下幾種：
- 虛擬機棧（棧幀中本地變量表）中引用的對象
- 方法區中類靜態屬性引用的對象
- 方法區中常量引用的對象
- 本地方法棧中JNI（Native Method）引用的對象
引用與緩存
為了更細致的管理對象的內存，對象引用進行了擴展，分為：強引用（Strong Reference）、軟引用（Soft Reference）、弱引用（Weak Reference）、虛引用（Phantom Reference，也叫幽靈引用）。
強引用
-
Object obj = new Object();這種通過關鍵字new出來的對象就屬于強引用，普遍存在的，只要這種引用還關聯著對象，就不會被垃圾回收器回收。 - **內存空間不夠時，不會進行垃圾回收，而是直接拋出內存溢出異常 **
軟引用
用來描述有用但是并不必需的對象，在系統將要發生內存溢出異常之前，JVM將會把這些對象標記成垃圾數據，并對這些標記的數據進行二次回收，若回收后還是沒有足夠的內存分配，才會拋出內存溢出的異常。 用法： 用來實現內存敏感的緩存
import java.lang.ref.SoftReference;
class ReferenceTest{
Object obj = new Object();//強引用
SoftReference<Object> sr = new SoftReference<Object>(obj);//關聯軟引用
// 取消強引用，只保留軟引用
obj=null；
pass(...);
//通用的處理，以及softreference的復用模式
if(sr.get() != null){
Obeject getRef = sr.get();
use(getRef);
}else{
Object newObj = new Object();
sr = new SoftReference(newObj);//重建軟引用
}
}
- 注意
1.在虛擬機內存空間足夠大的時候是不會發生內存回收的，而且GC的優先級最低，只有所有線程都停止時才有可能執行GC（即使使用System.gc()也只是告訴JVM這是一個執行GC的好時機，但是實際上JVM會自己決斷是否達到了這個條件，比如沒有線程正在執行，這是GC這個守護線程就會執行），因為GC有一定的代價。所以與軟引用關聯的對象在內存充足時是不會發生的，只有處于內存溢出的邊緣才會發生回收操作。
2.雖然與軟引用關聯的對象可能會被收回，但保存這個軟引用關系的SoftReference變量并不一定會被回收，所以出現了ReferenceQueue來管理這些變量。
弱引用
- 弱引用描述的是非必需的對象：被弱引用關聯的對象只能生存到下一次GC回收發生之前，當GC工作時，無論當前空間是否足夠，都會回收只被弱引用關聯的對象。
- 用法：一般會和ReferenceQueue進行關聯
import java.lang.ref.ReferenceQueue;
import java.lang.ref.WeakReference;
public class WeakReferenceTest{
public static void main(Stting[] args) throws Exception{
Object obj = new Object();
//ReferenceQueue的作用:
//當弱引用關聯的對象被標記為垃圾，準備回收時，
//會自動把保存弱引用的對象WeakReference放到ReferenceQueue中，等待被處理
//主要目的是：引用關聯的對象被回收了，但存儲引用的對象沒有及時回收會造成
//內存膨脹
ReferenceQueue<Object> rf = new ReferenceQueue<Object>();
WeakReference<Object> wf = new WeakReference<Object>(obj,rf);
WeakReference<Object> wf_q = null;
// poll方法，刪除隊尾引用并返回
while(wf_q = rf.poll()!= null){
// do something for remove reference
}
}
}
虛引用
- 最弱的一種引用關系，無法通過虛引用來獲取對象的實例
- 用途：僅僅是在這個對象被回收時收到一個系統的通知。
總結
對于軟引用和弱引用，被GC標記為垃圾準備回收時會清除對應的引用，即get方法返回null，然后放入綁定的引用隊列中，理論上此時沒有真正被回收，只是沒有辦法在訪問到；但是對于虛引用則是在發生回收時放入隊列，也是唯一一種確認對象被回收而加入隊列的引用，可以利用這一特性做一些有趣的事。
finalize()越獄
通過一條到墻外的地下通道（finalize）、一列快速列車（F-Queue）的驚險越獄大片
- 可達性分析發現這個對象沒有到GC Roots的引用鏈（快到砍頭的時候了），進行第一次標記，如果對象沒有覆蓋Object的finalize方法，或者已經執行過了一次finalize方法，則這個對象的finalize不會執行，等待下一次GC被回收（蠢蛋和倒霉蛋的組合，一個不知道這個秘密通道，一個越獄失敗被抓了回來成為重點照顧對象，沒日沒夜的毒打，只能等死了）
- 如果覆蓋了finalize方法但還沒有執行（已經踩好點了，還在做最后的精密計劃，天一黑，就行動），將這個對象放到F-Queue中等待執行finalize方法（通過地下秘密通道到達獄外，此時列車也到了，正在排隊刷卡上車...）
- 以低優先級執行F-Queue中對象的finalize方法，進行第二次標記，如果finalize中將自己對象的引用與外面的引用鏈上的對象建立了鏈接，則將其移出F-Queue，成功逃脫回收（滴，學生卡，上車落座，系好安全帶，老司機要飆車了），如果沒有建立與引用鏈的鏈接，則等待下一次GC被回收（滴，余額不足，請及時充值，司機說窮鬼，沒錢還想做快速列車。哎哎哎~，老司機帶帶我呀，帶帶我呀，帶我呀，我呀，呀...曾經的秋名山車神遺棄在角落。）
進行了兩次標記：第一次標記是篩選有哪些finalize方法是需要執行的；第二次標記是哪些finalize方法關聯了引用鏈，將其移出隊列。
public class SaveSelfTest {
public static Scofield BreakAway= null;//逃生專列
public static void main(String[] args) throws Exception{
Scofield michael = new Scofield();
michael.sayHi();
//第一次逃脫，成功
michael = null;//置為null，觸發回收的條件
System.gc();
Thread.sleep(200);
if(BreakAway != null){
BreakAway.sayHi();
}else{
util.print("ScoField:Please save me,I'll dead next morning!");
}
//第二次逃脫，失敗，finalize函數只能最多被執行一次
BreakAway = null;
System.gc();
Thread.sleep(200);
if(BreakAway != null){
BreakAway.sayHi();
}else{
util.print("ScoField:Please save me,I'll dead next morning!");
}
System.exit(0);
}
}
class Scofield{
public void sayHi(){
util.print("Hi, I'm Michael ScoField!");
}
@Override
protected void finalize() throws Throwable{
super.finalize();//Object
util.print("Scofield gets on car!");
SaveSelfTest.BreakAway = this;//關聯引用鏈
}
}
class util{
public static void print(String str){
System.out.println(str);
}
}
/* Output
Hi, I'm Michael ScoField!
Scofield gets on car!
Hi, I'm Michael ScoField!
ScoField:Please save me,I'll dead next morning!
*/
參考鏈接
http://www.cnblogs.com/jiangyi-uestc/p/5679331.html
http://www.importnew.com/14115.html
