Java虚拟机(JVM):引用计数算法

一、引言

我们学习了Java内存运行时区域的各个部分,其中程序计数器、虚拟机栈、本地方法栈3个区域随线程而生,随线程而灭。栈中的栈帧随着方法的进入和退出而有条不紊地执行着出栈和入栈操作。每一个栈帧中分配多少内存基本上是在类结构确定下来就已知的,因此这几个区域的内存分配和回收都具备确定性,在这几个区域内就不需要过多考虑如何回收的问题,当方法结束或者线程结束时,内存自然就跟随着回收了。

而Java堆和方法区这两个区域则有着很显著的不确定性:一个接口的多个实现类需要的内存可能会不一样,一个方法所执行的不同条件分支所需要的内存也可能不一样,只有处于运行期间,我们才能知道程序究竟会创建哪些对象,创建多少个对象,这部分内存的分配和回收是动态的。垃圾收集器所关注的正是这部分内存该如何管理,一般讨论“内存”分配与回收也仅仅特指这一部分。

二、引用计数算法

引用计数算法是一种内存管理算法,用于追踪对象的引用数量。它的基本原理是为每个对象维护一个计数器,记录当前有多少个指针指向该对象。当计数器的值变为0时,表示该对象不再被引用,可以被回收。

引用计数算法的实现思路如下:

  1. 在对象中添加一个引用计数器,初始值为0。
  2. 当有一个指针指向该对象时,引用计数器加1。
  3. 当一个指针不再指向该对象时,引用计数器减1。
  4. 当引用计数器的值为0时,表示没有指针指向该对象,可以将该对象回收。

引用计数算法的优点:

  1. 实时性:引用计数算法可以实时地进行内存回收,不需要等待垃圾回收器的运行。
  2. 简单高效:引用计数算法的实现相对简单,不需要遍历整个对象图,只需要维护计数器即可。

引用计数算法的缺点:

  1. 循环引用问题:当存在循环引用时,引用计数算法无法正确地回收内存。例如,对象A和对象B相互引用,它们的引用计数器都不会变为0,导致内存泄漏。
  2. 计数器更新开销:每次引用发生变化时,都需要更新计数器,导致额外的开销。

因为引用计数算法存在循环引用问题,所以现代的垃圾回收器往往不使用纯粹的引用计数算法,而是采用其他算法(如标记-清除算法、复制算法、标记-整理算法等)与引用计数算法结合,来解决循环引用的回收问题。

三、代码分析

以下是一个简单的引用计数算法的代码案例:

class ReferenceCounting {private int count; // 引用计数器public ReferenceCounting() {count = 0;}public void addReference() {count++;}public void removeReference() {count--;}public int getCount() {return count;}
}
class Object {private ReferenceCounting refCount; // 引用计数对象public Object() {refCount = new ReferenceCounting();refCount.addReference(); // 对象创建时增加引用计数}public void addReference() {refCount.addReference();}public void removeReference() {refCount.removeReference();if (refCount.getCount() == 0) {// 引用计数为0时执行回收操作System.out.println("Object is reclaimed.");// 执行回收操作}}
}
public class ReferenceCountingDemo {public static void main(String[] args) {Object obj1 = new Object(); // 创建对象1Object obj2 = new Object(); // 创建对象2obj1.addReference(); // obj1引用计数加1obj1.addReference(); // obj1引用计数加1obj2.addReference(); // obj2引用计数加1obj1.removeReference(); // obj1引用计数减1obj1.removeReference(); // obj1引用计数减1,计数为0,执行回收操作obj2.removeReference(); // obj2引用计数减1,计数不为0,不执行回收操作}
}

在上述代码中,ReferenceCounting类是引用计数器类,用于记录对象被引用的次数。Object类是被引用的对象类,其中包含了一个ReferenceCounting对象。当创建对象时,引用计数加1,当移除对象引用时,引用计数减1。当引用计数为0时,表示对象不再被引用,可以执行回收操作。 在ReferenceCountingDemo类的main方法中,我们创建了两个对象obj1obj2,分别增加和减少引用计数,演示了引用计数算法的基本原理。

在下一个案例前,我们首先要学会在IDEA中输出gc日志信息:

循环引用代码分析:

class A {private B b;public void setB(B b) {this.b = b;}
}
class B {private A a;public void setA(A a) {this.a = a;}
}
public class ReferenceCountingDemo {public static void main(String[] args) {A a = new A();B b = new B();a.setB(b);b.setA(a);// 解除对A和B对象的引用a = null;b = null;// 这里无法回收A和B对象,因为它们之间存在循环引用System.gc();}
}

在上述案例中,我们创建了两个类A和B,它们分别有一个成员变量用于相互引用。在main方法中,我们创建了一个A对象和一个B对象,并通过setBsetA方法将它们相互引用起来。但是,由于它们之间存在循环引用,即A对象引用B对象,B对象引用A对象,导致它们的引用计数器都不会变为0,无法被回收。

尽管在最后我们将ab设置为null解除了对它们的引用,但由于循环引用的存在,它们的引用计数仍然不为0,无法执行回收操作。

 控制台输出:

从运行结果可以看到内存回收日志包含“Pause Full (System.gc()) 2M->0M(14M) 3.909ms”,意味着虚拟机并没有因为这两个对象互相引用就放弃回收它们,这也从侧面说明了Java虚拟机并不是通过引用计数算法来判断对象是否存活的。

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.mzph.cn/news/47874.shtml

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系多彩编程网进行投诉反馈email:809451989@qq.com,一经查实,立即删除!

相关文章

模板方法模式(十六)

相信自己,请一定要相信自己 上一章简单介绍了代理模式(十五), 如果没有看过, 请观看上一章 一. 模板模式 引用 菜鸟教程里面的 模板模式介绍: https://www.runoob.com/design-pattern/template-pattern.html 在模板模式(Template Pattern)…

学习微信小程序时间延迟setTimeout和setInterval的使用方法

学习微信小程序时间延迟setTimeout和setInterval的使用方法 setTimeout()setInterval() setTimeout() setTimeout在使用的时候可以实现代码块延迟执行的效果,并且可以设置延迟执行的具体时间。请见如下代码: setTimeout(function() {//要实现延迟执行效…

基于 OSSP 的 OA 系统项目管理的实施

1、OSSP 项目实施方法 OA 系统项目实施,可以通过 OSSP 应用成熟的软件技术和平台来实现本项目的 各项需求。在项目交付阶段制造执行系统被实施,而一般当客户签订了合同时,这 个阶段就开始了。本阶段的目标是完成合同的各项指标&#xff0c…

VSCode好用的插件

文章目录 前言1.Snippet Creator & easy snippet(自定义代码)2.Indent Rainbow(代码缩进)3.Chinese (Simplified) Language Pack(中文包)4.Path Intellisense(路径提示)5.Beauti…

python脚本——批量将word文档转换成pdf文件

语言:python 3 用法:点击运行后,弹出窗口选择word文档所在文件夹,程序运行后对该文件夹下所有的word文件全部转换成pdf文件,生成的pdf文件名字与原wrod文件相同。 如运行中报错,需要自行根据报错内容按照…

项目实战笔记5:软技能

向上沟通误区 误区1:所以问题自己扛 这是技术同学容易犯的问题。尤其到了快上线了发现问题隐患,还抱有侥幸心理。 要主动大胆的发起沟通,不管是邮寄发项目风险告警,还是当面沟通。我们必须从大局出发,让这些项目的关…

SpringBoo t+ Vue 微人事 (十一)

职位修改操作 在对话框里面做编辑的操作 添加对话框 <el-dialogtitle"修改职位":visible.sync"dialogVisible"width"30%"><div><el-tag>职位名称</el-tag><el-input size"small" class"updatePosIn…

在IDEA中创建properties配置文件

第一步&#xff1a;在 src路径下找到resources文件 第二步&#xff1a;右击选择新建Resource Bundle配置文件 第三步&#xff1a;为Resource Bundle配置文件命名 完成创建

Swift 周报 第三十五期

文章目录 前言新闻和社区五天市值蒸发 2000 亿美元&#xff0c;苹果公司怎么了&#xff1f;在你的 App 中帮助顾客解决账单问题需要声明原因的 API 列表现已推出 提案通过的提案正在审查的提案 Swift论坛推荐博文话题讨论关于我们 前言 本期是 Swift 编辑组整理周报的第三十五…

SpringMVC归纳与总结

前言 Spring的核心是IOC&#xff0c;一种依赖反转的解耦思想。MVC是一种处理Web请求的架构模式&#xff0c;当两者的作用结合&#xff0c;就形成了SpringMVC。 组成及运行原理 1. 两次映射 2. 为什么用适配器模式 过滤器与拦截器 1. 范围 静态资源与动态资源2. 生命周期…

react-hooks 一般写法汇总

文件一般写法 // 引入统一封装api请求 import {getById } from "@/api"; // 引入ui组件库 import {Toast } from "antd-mobile"; // useEffect 类似vue中watch,或者moundted生命周期,视第二参数数据而定 // useState 是vue2的data、是vue3的ref或reacti…

Flink分流,合流,状态,checkpoint和精准一次笔记

第8章 分流 1.使用侧输出流 2.合流 2.1 union &#xff1a;使用 ProcessFunction 处理合流后的数据 2.2 Connect &#xff1a; 两条流的格式可以不一样&#xff0c; map操作使用CoMapFunction&#xff0c;process 传入&#xff1a;CoProcessFunction 2.2 BroadcastConnectedSt…

假设你新换了电脑,如何不用U盘的情况下实现软件文件转移?

要将笔记本和台式机连接到同一个局域网&#xff0c;并实现文件共享或使用文件传输协议进行文件传输&#xff0c;您可以按照以下步骤操作&#xff1a; 设置局域网连接共享文件夹使用文件传输协议 Step 1: 设置局域网连接 确保笔记本和台式机连接到同一个局域网。有几种常见的…

【仿写tomcat】三、通过socket读取http请求信息

仿写tomcat 建立Socket连接获取连接信息查看HTTP信息 建立Socket连接 这里我们也是创建一个专门管理socket的类 package com.tomcatServer.socket;import java.io.*; import java.net.ServerSocket;/*** 套接字存储** author ez4sterben* date 2023/08/15*/ public class Soc…

使用 AI 将绘画和照片转换为动画

推荐&#xff1a;使用 NSDT场景编辑器 助你快速搭建可二次编辑器的3D应用场景 华盛顿大学和Facebook的研究人员最近发表了一篇论文&#xff0c;展示了一种基于深度学习的系统&#xff0c;可以将静止图像和绘画转换为动画。称为照片唤醒的算法使用卷积神经网络从单个静止图像以 …

Spring参数注解,支持数组入参(List)校验

Spring参数注解&#xff0c;支持数组入参&#xff08;List&#xff09;校验 1、controller类增加Validated注解&#xff0c;对应的数组参数增加Valid注解。 Validated RestController RequestMapping("/parent") public class ParentController {private FatherRepos…

滑块验证3-接第1篇

driver拖动滑块 滑块验证的过程比较常使用driver模拟滑动&#xff0c;这样能够省去很多验证操作。 如果设置适合的滑动轨迹&#xff0c;成功率是非常高的。 当然&#xff0c;麻烦的是现在很多站点都做了识别driver的反爬&#xff0c;而且比较受网络的影响。 所需包 seleniu…

C语言和JavaScript中的默认排序行为对比

前言 今天在js里使用sort时遇见了一个不理解的现象 即使用sort默认排序后 9 从排序前的第一位被排到了最后一位.一开始我对js sort的理解和c一样&#xff0c;然后通过查阅后发现并不是这样. 正文 排序是一项常见而重要的操作。不同的编程语言提供了不同的排序函数&#xf…

800V高压电驱动系统架构分析

需要电驱竞品样件请联&#xff1a;shbinzer &#xff08;拆车邦&#xff09; 过去一年是新能源汽车市场爆发的一年&#xff0c;据中汽协数据&#xff0c;2021年新能源汽车销售352万辆&#xff0c;同比大幅增长157.5%。新能源汽车技术发展迅速&#xff0c;畅销车辆在动力性能…

html | 基于iframe的简易富文本编辑器

效果图 支持: 选中后 ctrlI 斜体 代码 思路就是在iframe种嵌套html和css。 <pre> - 支持: 选中后 ctrlI 斜体 - todo: 鼠标实现单击斜体 </pre> <iframe name"richedit" style"height:30%; width:100%;"></iframe><script…