从Java垃圾回收机制窥探内存优化（加强版）

前言

其实这篇文章几个月以前已经发布到简书博客里了，可是文章发布以后，有人反馈了一些问题，而我对于这篇文章也有删改增补的想法，因此这篇文章会是原文的简洁加强版

回答一个疑问

这篇文章讲的是Java的JVM的垃圾回收机制，可是Android使用的虚拟机是Dalvik或者ART,那么下面讲的垃圾回收机制是否适用于Android呢？

答案是,Yes，是能够类比的。

（增补）
文章末尾有人提出了质疑： JVM 的内存模型和 Android 虚拟机是区别的？

答案：是的，Android基于寄存器，jvm基于堆栈，本文其实避免了这样的探讨，那是由于在逻辑上它们其实没有太大区别，Android做为移动操做系统基于寄存器，能够极大提升它的访存速度，从而提升它的程序运行速度，堆栈访存就慢些。这是最大的区别，在这里作出说明。

其余的问题我也在评论里作出了回应，有任何问题均可以在下面探讨，若是本文有重大漏洞，我会卸载勘误
一栏中，你们能够关注一下。

---

开始

做为Android工程师，我看过不少关于Android内存泄漏的相关优化的文章，其中大部分都是告诉你该怎么作，作哪些，列一些具体的措施。不多解释为何要这么作，即便解释，也只是一笔带过。

今天，我就之内存回收为突破口，向你们解释从底层到上层，是如何配合完成内存回收的。咱们就从Java程序运行时的内存区域开始吧。

运行时内存区域，指的是当你的程序被JVM加载进来执行的时候，内存是怎么分配的。

下面，就是Java程序运行时的内存模型

• 如上图所示，当你的Java字节码执行起来的时候，虚拟机就会它所管理的内存大体分红这五个部分，把你的代码，产生的对象等等分别扔到这五个框框里：
  • 方法区：用于存储类信息，常量，静态变量，编译后的代码等等这些
  • 本地方法栈：用于为本地方法的执行提供服务（能够不了解）
  • 虚拟机栈：是虚拟机执行Java方法的重要内存模型。内部有一个局部变量表，这个表存储了对象引用（这个局部变量表常被咱们成为栈）。
  • 堆：存储对象实例的区域（好比 A a=new A(),那么 a这个引用就保存在上面的局部变量表中，而new A() 的这个对象就放在堆中）
  • 程序计数器：用来记录当前线程执行的字节码的地址，指示执行引擎执行代码。

    执行引擎：哎呀卧槽，刚才执行到哪一步来着？
     程序计数器：傻逼。复制代码

其实上面那五个区域，和这篇文章关系最紧密的时堆和虚拟机栈中的局部变量表（也就是咱们常说的栈），栈中主要保存了对象的引用，堆中保存了实际的对象，所以，实际上堆占了整个程序运行内存的大头，所以，内存回收就发生在堆中。

当程序运行时，而后躲在暗处的那个饥渴难耐端的垃圾回收机制（GC）就立刻跳出来了。虎视眈眈的盯着堆中的对象，专门找那些“落单”的对象....

那么，GC是怎么知道哪一个对象“落单”了呢，答案是GC Roots引用链。

• 经过这个引用链往下搜索，全部在这些链条上的对象都拿到了免死金牌，而其他就是落单的，它们随后就会被GC回收。

关于GC引用链不管怎么说，都很难想象，那不要紧，我来画一画就行了。

• GC程序从栈顶开始一直找到栈底，寻找每一个对象引用所对应的对象实例，而后在实例中寻找是否有指向其余对象的引用，如有，继续找（这一部分并无画出，可是也是重点），没有，则回到栈中，继续往栈底搜索。
• 固然，GC不止会在栈中寻找引用，还会在静态存储区（存储静态变量的信息存储在方法区）中寻找引用，（由于有的堆中的对象在栈中没有引用，它的引用在静态存储区，相似于 static A a =new A() ）

当那些待回收的对象被标记以后，GC就会开始回收对象释放内存。GC的回收算法有不少种，通常虚拟机配合多种内存回收算法来实现内存的高效回收，可是这些和咱们其实关系不大，所以能够略过。

好了，咱们终于把Java内存回收的机理讲完了，那么内存优化背后的机理也基本被咱们扒开了：

• 再也不使用对象时，将引用置空，那么GC顺着栈或者静态存储区中的引用就找不到堆中对应的对象，那么这个对应的对象就会被回收。
• 尽可能不要在生命周期较长（程序执行期间可能都不会被收回）的对象实例中引用其余的没必要要的占内存较大的对象实例

不少Android优化场景，基本围绕了一个点：

• Android中Activity，context，bitmap等占据较大的内存空间对象，在不用的时候，必定保证当前对象的直接引用和间接引用所有被置为空。内存才能被释放。（重点注意多线程和网络请求这种不可控的场景）

因此Java内存优化一个最根本的准则，就是努力使你的程序适配Java的GC机制。

后记

最近下定决心要涉足新领域，所以给本身定下目标，从这一篇开始，要系统的概括本身所学的知识技术以及积攒的经验，以文章的方式产出。内容主要以Java+Android相关为主，以JS+React-native次之，而后是一些基于python的有意思的项目(是大学里写的，会从新整理)。

你们放心，个人文章会保证一向的简单友好，至少同一个层次的知识，个人文章能比别人更加友好，我有这样的信心。

回到这篇文章自己，其实在从新整理的时候，我已经发现最近掘金上已经有人把Android优化整理了一个系列文章，我以为写的很不错，在这里也能够推荐给你们@anly_jun: android优化系列。

固然，若是你比较欣赏个人文章风格，欢迎关注我，我会在保证文章质量的前提下，提升写做速度的。

共勉

勘误

暂无

参考

《深刻理解Java虚拟机》