Notes: Garbage Collection in Java（Java的自动垃圾回收机制）

Java与C++的规定不同的地方：

1）C++不允许在类成员定义的时候初始化；Java可以

2）C++允许创建局部对象（存在栈上的对象），函数调用结束后回收；Java只能创建堆的对象，以为Java只能用new()来创建。

3) C++需要自己去free之前new()出来的对象，否则就算指向它的指针被回收/ 销毁了，它还会一直在那里。但Java，JVM有自动的回收机制。你可以用System.gc()去激活它，或者让JVM在内存不够的时候主动去激活它。注意，一般内存够用的时候，JVM并不会主动去激活它。回收的对象是不再有有效引用指向它的对象。为什么说是有效引用？是为了排除循环引用的情况（我的引用作为你的类成员，而我的类成员有你的引用，但除此之外，再也没有别的引用）。

这篇文章详细介绍JVM的自动垃圾回收机制：

Java调用垃圾回收的策略是只要程序没有到濒临内存耗尽的情况，Java就不去激活自动垃圾回收。而待程序运行结束后，统一将这些内存资源交还给系统。这个策略的好处在于，垃圾回收也是需要耗用资源的，这样能减少它对资源的使用。

但有一点需要注意的，垃圾回收的对象仅仅在于回收new出来的没有有效引用的对象内存，无法回收那些并非通过new创建的特殊内存。

垃圾的步骤是：

调用finialize()方法，然后在下一次的垃圾回收动作发生时，才真正回收对象占用的内存。

finialize()的意义是：

1）调用finialize的目的是让程序员自定义销毁并非通过new创建的特殊内存。这些特殊内存指的是，采用了类似C语言的方法（本地）去分配的内存。本地方法是Java调用非Java代码的方式。支持C和C++。

2）在销毁对象前做的检查，例如确认所有文件I/O已关闭。

这里提一个良好的编程习惯：我们应该总是假设基类版本的finialize()也在做某些重要的事情，所以要用super来调用基类的finialize()函数。但需要添加异常处理来添加这个句子。

垃圾检测方法：

1）引用计数法：简单，但速度慢。每个对象赋予一个引用计数器，多一个引用指向它就+1. 当引用被销毁（离开作用域，方法中的局部变量）或者置Null的时候，-1. 在程序的整个生命周期都需要维护这个引用数列表，不停地遍历这个表，发现有0的时候，立即释放对象。同时，这个方法无法应对“循环引用”的问题。

2）可达性分析算法：对任何一个“活”的对象，必能在堆、栈以及静态区中找到指向它的引用。所以，反之而言，我们可以直接遍历堆、栈以及静态区的所有引用，找到它们指向的对象，都列为活对象。具体而言，从一系列成为“GC Roots"的引用作为起点，向下搜索，能被这些引用链设计的对象都是活的。反之，则是可回收的。

垃圾回收方法：

1） 停止-复制 (stop - copy)，它不是后台回收模式，因为它需要暂停程序。

先暂停程序的运行，将所有检测到的”活“对象都复制到另一个堆空间（块），没被复制的都是垃圾。当对象被复制到新堆时，他们必须是紧凑的（整理）。然而，这个方法需要维护两个堆，而且复制之后，还需要遍历修改引用，比较麻烦。如果产生的垃圾很少的时候，这个方法显得笨重。

2）所以，一般应对垃圾较少的时候，JVM采用的另一种回收办法：标记-清扫(mark - and - sweep)。它遇到很多垃圾的时候性能不如停止-复制。但是，少量垃圾时，它是教好的选择。方法简述为，遍历在堆、栈与静态区的引用，找出活对象时，标记一下，不做任何回收。完成遍历后，开始清理，得到一个不连续的堆空间，再对堆空间进行整理 (操作系统领域称之为内存压缩)。这个方法也需要暂停程序，所以不是后台回收模式。