Java垃圾回收算法理解及实例分析

原创 àì夳堔傛蜴生んèń 2024-11-21 17:33 25阅读 0赞

Java的垃圾回收（Garbage Collection，GC）是自动内存管理的一部分。它负责检测不再使用的对象，并释放它们占用的内存。

Java的垃圾回收算法主要有以下几种：

1. **标记-清除**（Mark-Sweep）
   - 先遍历所有可达的对象，将它们标记为"存活"。
   - 然后，清除已经无法访问的、未被标记的内存区域。

2. **复制**（Copying）
   - 创建两个完全一样的内存空间，分别称为"老区"和"新区"。
   - 当有垃圾对象产生时，将其复制到新区，并清理老区的相应内存。

3. **分代**（Generational）
   - 根据对象创建的时间，将Java堆划分为不同的区域，如新生代、老年代等。
   - 各代垃圾回收策略可能不同，例如新生代采用复制算法，而老年代可能更倾向于标记-清除等策略。

实例分析：
假设我们有以下代码片段：

```java
public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        String str1 = "Hello";
        String str2 = str1 + "World!";
        System.out.println(str2); // 输出：HelloWorld!

// 创建两个引用，str3和str4
        String str3 = str2;
        String str4 = new String(str2);

// 改变引用str3的值
        str3 = "New Value";

// 打印str2（由于引用传递，仍然引用原始的str2）
        System.out.println(str2); // 输出：NewValueWorld!

// 释放str4引用指向的内存
        str4 = null;

// 然后再次打印str2（此时已经没有引用指向它了）
        System.out.println(str2); // 这里会抛出NullPointerException，因为str2已经不存在于Java堆中。
    }
}
```

在这个例子中，我们创建了一些字符串对象。在代码的后半部分，我们将一个引用从原始的`str2`移动到新的`str3`。这导致了两个引用指向同一个对象。

当我们在一个引用上修改值（例如将`str3 = "New Value"`），其他引用（如`str4`）仍然会引用原来的对象。所以当你尝试打印`str2`，它会抛出NullPointerException，因为这时候它的内存已经被释放，你试图访问的其实是一个空指针。

总结一下，Java的垃圾回收算法根据对象创建的时间和它们是否可达来管理内存。理解这些机制是编写高效、无内存泄漏Java代码的关键。

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