Java內存管理特點

Java一個最大的優點就是取消了指針，由垃圾收集器來自動管理內存的回收。程序員不需要通過調用函數來釋放內存。
1、Java的內存管理就是對象的分配和釋放問題。
在Java中，程序員需要通過關鍵字new爲每個對象申請內存空間 (基本類型除外)，所有的對象都在堆 (Heap)中分配空間。
對象的釋放是由GC決定和執行的。
在Java中，內存的分配是由程序完成的，而內存的釋放是有GC完成的，這種收支兩條線的方法簡化了程序員的工作。但也加重了JVM的工作。這也是Java程序運行速度較慢的原因之一。

GC釋放空間方法：
監控每一個對象的運行狀態，包括對象的申請、引用、被引用、賦值等。當該對象不再被引用時，釋放對象。


2、內存管理結構
Java使用有向圖的方式進行內存管理，對於程序的每一個時刻，我們都有一個有向圖表示JVM的內存分配情況。

將對象考慮爲有向圖的頂點，將引用關係考慮爲圖的有向邊，有向邊從引用者指向被引對象。另外，每個線程對象可以作爲一個圖的起始頂點，例如大多程序從main進程開始執行，那麼該圖就是以main進程頂點開始的一棵根樹。在這個有向圖中，根頂點可達的對象都是有效對象，GC將不回收這些對象。如果某個對象 (連通子圖)與這個根頂點不可達(注意，該圖爲有向圖)，那麼我們認爲這個(這些)對象不再被引用，可以被GC回收。

3、使用有向圖方式管理內存的優缺點
Java使用有向圖的方式進行內存管理，可以消除引用循環的問題，例如有三個對象，相互引用，只要它們和根進程不可達的，那麼GC也是可以回收它們的。
這種方式的優點是管理內存的精度很高，但是效率較低。

++：
另外一種常用的內存管理技術是使用計數器，例如COM模型採用計數器方式管理構件，它與有向圖相比，精度行低(很難處理循環引用的問題)，但執行效率很高。

★ Java的內存泄露
Java雖然由GC來回收內存，但也是存在泄露問題的，只是比C++小一點。

1、與C++的比較
c++所有對象的分配和回收都需要由用戶來管理。即需要管理點，也需要管理邊。若存在不可達的點，無法在回收分配給那個點的內存，導致內存泄露。存在無用的對象引用，自然也會導致內存泄露。
Java由GC來管理內存回收，GC將回收不可達的對象佔用的內存空間。所以，Java需要考慮的內存泄露問題主要是那些被引用但無用的對象——即指要管理邊就可以。被引用但無用的對象，程序引用了該對象，但後續不會再使用它。它佔用的內存空間就浪費了。
如果存在對象的引用，這個對象就被定義爲“活動的”，同時不會被釋放。

2、Java內存泄露處理
處理Java的內存泄露問題：確認該對象不再會被使用。
典型的做法——
把對象數據成員設爲null
從集合中移除該對象
注意，當局部變量不需要時，不需明顯的設爲null，因爲一個方法執行完畢時，這些引用會自動被清理。

例子：
List myList=new ArrayList();
for (int i=1;i<100; i++)
{
Object o=new Object();
myList.add(o);
o=null;
}
//此時，所有的Object對象都沒有被釋放，因爲變量myList引用這些對象。

當myList後來不再用到，將之設爲null，釋放所有它引用的對象。之後GC便會回收這些對象佔用的內存。

★ 對GC操作
對GC的操作並不一定能達到管理內存的效果。

GC對於程序員來說基本是透明的，不可見的。我們只有幾個函數可以訪問GC，例如運行GC的函數System.gc()，System.。
但是根據Java語言規範定義， System.gc()函數不保證JVM的垃圾收集器一定會執行。因爲，不同的JVM實現者可能使用不同的算法管理GC。通常，GC的線程的優先級別較低。


JVM調用GC的策略有很多種，有的是內存使用到達一定程度時，GC纔開始工作，也有定時執行的，有的是平緩執行GC，有的是中斷式執行GC。但通常來說，我們不需要關心這些。除非在一些特定的場合，GC的執行影響應用程序的性能，例如對於基於Web的實時系統，如網絡遊戲等，用戶不希望GC突然中斷應用程序執行而進行垃圾回收，那麼我們需要調整GC的參數，讓GC能夠通過平緩的方式釋放內存，例如將垃圾回收分解爲一系列的小步驟執行，Sun提供的HotSpot JVM就支持這一特性。

★ 內存泄露檢測
市場上已有幾種專業檢查Java內存泄漏的工具，它們的基本工作原理大同小異，都是通過監測Java程序運行時，所有對象的申請、釋放等動作，將內存管理的所有信息進行統計、分析、可視化。開發人員將根據這些信息判斷程序是否有內存泄漏問題。這些工具包括Optimizeit Profiler，JProbe Profiler，JinSight , Rational 公司的Purify等。

在運行過程中，我們可以隨時觀察內存的使用情況，通過這種方式，我們可以很快找到那些長期不被釋放，並且不再使用的對象。我們通過檢查這些對象的生存週期，確認其是否爲內存泄露。


★ 軟引用
特點：只有當內存不夠的時候纔回收這類內存，同時又保證在Java拋出OutOfMemory異常之前，被設置爲null。
保證最大限度的使用內存而不引起OutOfMemory異常。
在某些時候對軟引用的使用會降低應用的運行效率與性能，例如：應用軟引用的對象的初始化過程較爲耗時，或者對象的狀態在程序的運行過程中發生了變化，都會給重新創建對象與初始化對象帶來不同程度的麻煩。

用途：
可以用於實現一些常用資源的緩存，實現Cache的功能
處理一些佔用內存大而且聲明週期較長，但使用並不頻繁的對象時應儘量應用該技術


★ java程序設計中有關內存管理的經驗


1．最基本的建議是儘早釋放無用對象的引用。如：
...
A a = new A();
//應用a對象
a = null; //當使用對象a之後主動將其設置爲空
….
注：如果a 是方法的返回值，不要做這樣的處理，否則你從該方法中得到的返回值永遠爲空，而且這種錯誤不易被發現、排除

2．儘量少用finalize函數。它會加大GC的工作量。
3．如果需要使用經常用到的圖片，可以使用soft應用類型。它儘可能把圖片保存在內存中
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來說，回收更爲複雜。
5．儘量避免在類的默認構造器中創建、初始化大量的對象，防止在調用其自類的構造器時造成不必要的內存資源浪費
6．儘量避免強制系統做垃圾內存的回收，增長系統做垃圾回收的最終時間
7．儘量避免顯式申請數組空間
8．儘量做遠程方法調用類應用開發時使用瞬間值變量，除非遠程調用端需要獲取該瞬間值變量的值。
9．儘量在合適的場景下使用對象池技術以提高系統性能。


[color=red]注：原文鏈接http://hi.baidu.com/yuletianxia750/blog/item/ce3f79083a2856a42eddd49f.html[/color]