Java 垃圾回收答案

【问题标题】：Java Garbage CollectionJava 垃圾回收
【发布时间】：2010-05-26 05:19:12
【问题描述】：

我想知道在 Java 中发生的垃圾收集。它真的能够处理所有未使用的对象并释放尽可能多的内存吗？

我还想知道 Java 垃圾收集与另一种语言（比如 C#）相比如何？然后，自动垃圾收集与 C 等语言的手动收集相比如何？

【问题讨论】：

您比较垃圾收集的哪些方面？垃圾收集是一个活跃的研究领域，在过去的几十年里一直如此。只是要求比较的一般问题可能会在此处关闭，因为 SO 答案无法容纳数十年的研究结果。
这个问题似乎过于宽泛
我不会担心 - GC 做得很好。如果您遇到问题，请发布您的问题并获得答案。
@Greg，我不想比较 GC 的任何特定方面，我想要一个广泛的概述。我确实知道我的问题对其他人来说可能有点模糊，但我问的正是我想知道的。并不是说我对 GC 有任何问题，我只是坐着想知道。如果我需要更清楚我的问题，我不介意这样做。

【解决方案1】：

是的，这就是垃圾收集的重点。

有许多不同形式的垃圾收集。最简单的形式是引用计数，如果不增强算法，就无法处理某些类型的垃圾（循环引用）。

Java（Sun JVM）使用分代标记和清除收集器，尽管这不是标准化的，并且不同的 JVM 确实使用不同的收集器。我不知道 .NET CLR 使用的确切收集器。

垃圾收集器可以减少程序员的开销，并且可以使某些算法性能更好。但是，它们的内存占用通常比紧凑的手动分配系统要大。

关于这个主题的实际参考是book Garbage Collection，它写得很好而且很全面。

【讨论】：

【解决方案2】：

真的能处理所有不用的对象吗

不，它不能。但是，它可以收集所有不能再使用的对象，而且它做得很好。区别很细微，见下文。

例如，假设您有以下代码：

class A {
    public static Date d = new Date(); // d will never be collected
}

假设您知道在一定时间后d 将永远不会再被访问。但是，运行时系统没有这些信息，d 将无限期地保持活动状态，而在 C++ 中您可以显式删除它。

相反，垃圾收集器收集所有不再可访问的对象。例如：

void f() {
    Date d = new Date();
    System.out.println(d.toString());
} // d is no longer accessible at this point

垃圾收集器检测到d 引用的对象不可能再次被访问，因为d 是它的唯一引用，并且它在方法结束时超出范围。收集不可访问的对象是对“可以收集哪些对象”问题的低估，但它是安全的，因为它保证永远不会收集任何活动对象。

区别是微妙的，事实上，在大多数正常的代码中，所有不再使用的对象都会被收集。 该集合本身是完整的，能够正确识别和收集每个不可访问的对象，其中包括无法访问的对象，因为它们的所有引用都驻留在其他不可访问的对象中。

【讨论】：

【解决方案3】：

垃圾收集器搜索对象并检查它们是否被有效指针引用。如果没有，它们将被完全删除。这消除了潜在的问题，例如活指针引用死对象，从而卡在内存中无所事事。

使用一种需要您自己分配、释放和重新分配空间的语言（例如 C）一开始可能会非常棘手，因为您需要完全控制为您需要的任何对象分配空间，并且- 分配您完成的任何对象，而不会忘记任何不需要的对象坐在某个地方占用空间。尽管它可能很棘手，但它确实具有性能优势。

垃圾收集器倾向于在低级别取消分配空间，这可能会损害性能。不过，对于大多数应用程序来说，性能下降不会很大，因此并不明显。

【讨论】：

【解决方案4】：

垃圾收集器是由实现定义的。存在不同类型的 GC；使用哪一个不是程序必须担心的。

我不能说 C，但在 C++ 中，我们实际上很少使用成熟的垃圾收集器，因为 C++ 程序员拥有像 RAII 和引用计数智能指针这样有助于简化内存管理的技术。

【讨论】：

【解决方案5】：

垃圾收集器（GC）不时运行以查找对象的引用。首先标记那些没有任何引用的，然后调用 finalize() 方法。下次将对象从内存中删除。 GC 使程序有点慢。您可以影响 GC 行为，但不能保证。

【讨论】：

【解决方案6】：

对于 .NET，请查看Garbage Collector Basics and Performance Hints，您还会在其中找到一些性能提示。

对于 Java，请查看 Java theory and practice: Garbage collection and performance。在那里你也会发现一些提示和“反提示”，即使 GC 变得更糟的方法。

【讨论】：