C# 内存(垃圾)自动回收机制

C# 内存(垃圾)自动回收机制
C# 内存(垃圾)自动回收机制

基本概念:

CLR-所有为.NET编写的程序(包括用C#编写的COM+组件)都运行在称为通用语言运行库(Common Language Runtime,CLR)的环境内。为运行于CLR内编写的应用程序被看作是托管代码。托管代码可利用CLR提供的服务。某些这类服务,如垃圾收集(Garbage Collection), 是自动提供的。其他服务,如对软件的版本编号,则要求程序员干预。

为什么会有垃圾回收机制:

如果我们的内存足够大,大到有无数的连续内存块给我们的应用程序调用,那么垃圾回收机制就很鸡肋了,但实际上是,我们的内存永远无法满足我们应用程序的饥渴的需求,内存越大,应用程序所需求的内存也越大。有那么一部分程序申请了内存(以堆的形式),但是并不是一直在用,用句粗话就是“占着**不**”的意思,为了干掉这么一些个浪费社会资源的存在,内存回收机制的诞生就迫在眉睫了。

程序如何申请内存:

CLR启动应用程序时创建和初始化托管堆。另外,CLR初始化指向堆的基地址的堆指针。堆指针包含下一个可用内存块的地址。图1—1展示了初始化后且在创建任何对象之前的托管堆。

当在C#中用关键词new 创建对象时,CLR 从堆分配内存并将堆指针增加使之指向下一个可

用的内存块。图1-2 显示了应用程序中首次调用new 后的堆。

CLR 从托管堆分配内存可以比从传统非托管的Win32 堆分配内存快得多。在典型非托管的Win32 堆中,内存的分配不是顺序的。当从Win32 堆分配内存时,堆必须检查以寻找满足请示的内存块。一旦找到内存块,堆维护的数据结构就必须更新。另一方面,托管堆则只需增加堆指针。

开始垃圾回收:

在某些时候,堆指针增加到了堆的顶部,不再有内存可供分配。出现这种情况时,一种被称为垃圾收集(Garbage Collection)的过程开始释放不再使用的资源。垃圾收集(Garbage Collection)以构建应用程序正在使用的所有对象的列表为开始。垃圾收集器查找的开始之处事应用程序的根,其中包括:

* 全局对象引用

* 静态对象引用

* 局部变星(对当前正在执行的方法而言)

* 参数(对当前正在执行的方法而言)

* 包含对象引用的CPU寄存器

应用程序根的整个列表由允许垃圾收集器向运行库查询的JIT编译器加以维护。一旦识别出根的整个列表,垃圾收集器就访问每个根的每一个对象引用。如果根包含对其他对象的引用,也会将这些引用加入到列表中。一旦垃圾收集器已经访问整个对象引用链,就检查堆栈以查找末在列表中的任何引用。不在列表中的引用被视为不能访问并可以释放。释放不能访问对象所占的内存后,垃圾收集器就压缩堆并将堆指针设为堆的下一个可用块。

到这里可能会引起怀疑:前面辛辛苦苦创建的内存自动分配的速度和性能优势,通过这样的垃圾搜集机制不是都浪费了吗?嘿嘿,这还不是事情的全部。垃圾收集器使用一种称为通用垃圾收集(Generational Garbage Collection)的技术优化垃圾收集过程。通用垃圾收集假定关于应用应用程序的以下情况为真:

* 新对象有比旧对象短的寿命

* 新对象的内存可以比旧对象的内存释放得更快

* 新对象相互之间有密切的关系

* 所有对象都可以在大致相同的时间内访问

* 压缩部分堆比压缩整个堆快

基于这些假设,垃圾收集器把堆逻辑地分成三代:

0代(Generation 0):0代对象是新创建的还没有经过1个垃圾收集循环的对象。

1代(Generation 1):1代对象是经过一个垃圾收集循环后保存下来的对象。

2代(Generation 2):2代中的对象已经经过了至少2个垃圾收集循环,被视为最老的对象。垃圾收集过程发生时,垃圾收集器首先查看0代对象以查找任何可以清除的无用存储单元。如果垃圾收集器能够从对0代对象的收集过程中重新获得足够的空间,就不会向较老的对象收集。当需要重新获得足够的内存以响应请求时,垃圾收集器会工作到0代、1代和2代。垃圾收集器也会只通过唯的一个子段来执行垃圾收集过程。这大大提高了垃圾收集器的性能。

消耗太多内存时回收工作进程

消耗太多内存时回收工作进程: 最大虚拟内存(兆):当工作进程使用的虚拟内存达到设置的值时回收工作进程,默认禁用,如果启用则默认值为500 M;建议设置为不超过虚拟内存总数的70%; 最大使用的内存(兆):当工作进程使用的物理内存达到设置的值时回收工作进程,默认禁用,如果启用则默认值为192 M;建议设置为不超过物理内存总数的60%; 另外需要注意的是,应用程序池具有以下两种工作进程回收方式,不过这两种回收方式均不会造成Web服务的中断: 在空闲此段时间后关闭工作进程(分钟):当工作进程空闲多少分钟后关闭此工作进程,这降低了空闲工作进程对系统资源和CPU性能的消耗,默认启用并且设置为20分钟; 核心请求队列限制为(请求次数):当HTTP.sys接收到某个客户端发送的HTTP请求时,如果处理此请求的对应应用程序池的工作进程还处于忙状态,则HTTP.sys将接收到的请求保存在对应应用程序池的请求队列中,直到工作进程空闲为止。此选项即用于设置此应用程序池的请求队列所能容纳的请求数量,默认情况下每个应用程序池的请求队列限制为保留1000个请求,如果超出则向客户端返回503错误,你可以根据需要适当进行修改,最大可以设置为65535。但是如果设置太大则会消耗大量的系统资源,而设置太小会导致客户端访问时频繁出现503错误。 启用CPU监视:监视此应用程序池的CPU使用率,默认未启用;如果某个应用程序池占用的CPU利用率过多,那么可以通过配置此选项来限制此应用程序池;

最大CPU使用率(百分比):所设置的应用程序池所能使用的最大CPU使用率;启用CPU监视时默认值为100; 刷新CPU使用率(分钟):刷新CPU使用率的间隔时间;启用CPU监视时默认值为5; CPU使用率超过最大使用率时执行的操作:当此应用程序池的CPU使用率超过所设置的最大CPU使用率时所进行的操作,启用CPU监视时默认为无,此时IIS只是在事件日志中进行记录而不进行其他操作;如果选择为关闭,那么IIS将关闭此应用程序池中的所有工作进程; Web园:在Web园中你可以配置此应用程序池所使用的最大工作进程数,默认为1,最大可以设置为4000000;配置使用多个工作进程可以提高该应用程序池处理请求的性能,但是在设置为使用多个工作进程之前,请考虑以下两点: 每一个工作进程都会消耗系统资源和CPU占用率;太多的工作进程会导致系统资源和CPU利用率的急剧消耗; 每一个工作进程都具有自己的状态数据,如果Web应用程序依赖于工作进程保存状态数据,那么可能不支持使用多个工作进程。 性能 在性能标签你可以设置工作进程的运行方式:

可变分区存储管理方式的内存分配和回收实验报告

一.实验目的 通过编写和调试存储管理的模拟程序以加深对存储管理方 案的理解,熟悉可变分区存储管理的内存分配和回收。 二.实验内容 1.确定内存空间分配表; 2.采用最优适应算法完成内存空间的分配和回收; 3.编写主函数对所做工作进行测试。 三.实验背景材料 实现可变分区的分配和回收,主要考虑的问题有三个:第一,设计记录内存使用情况的数据表格,用来记录空闲区和作业占用的区域;第二,在设计的数据表格基础上设计内存分配算法;第三,在设计的数据表格基础上设计内存回收算法。 首先,考虑第一个问题,设计记录内存使用情况的数据表格,用来记录空间区和作业占用的区域。 由于可变分区的大小是由作业需求量决定的,故分区的长度是预先不固定的,且分区的个数也随内存分配和回收变动。总之,所有分区情况随时可能发生变化,数据表格的设计必须和这个特点相适应。由于分区长度不同,因此设计的表格应该包括分区在内存中的起始地址和长度。由于分配时空闲区有时会变成两个分区:空闲区和已分分区,回收内存分区时,可能会合并空闲分区,这样如果整个内存采用一张表格记录己分分区和空闲区,就会使表格操作繁琐。分配内存时查找空闲区进行分配,然后填写己分

配区表,主要操作在空闲区;某个作业执行完后,将该分区变成空闲区,并将其与相邻的空闲区合并,主要操作也在空闲区。由此可见,内存的分配和回收主要是对空闲区的操作。这样为了便于对内存空间的分配和回收,就建立两张分区表记录内存使用情况,一张表格记录作业占用分区的“己分分区表”;一张是记录空闲区的“空闲区表”。这两张表的实现方法一般有两种:一种是链表形式,一种是顺序表形式。在实验中,采用顺序表形式,用数组模拟。由于顺序表的长度必须提前固定,所以无论是“已分分区表”还是“空闲区表”都必须事先确定长度。它们的长度必须是系统可能的最大项数。 “已分分区表”的结构定义 #definen10//假定系统允许的最大作业数量为n struct {floataddress;//已分分区起始地址 floatlength;//已分分区长度、单位为字节 intflag;//已分分区表登记栏标志,“0”表示空栏目,实验中只支持一个字符的作业名 }used_table[n];//已分分区表 “空闲区表”的结构定义 #definem10//假定系统允许的空闲区最大为m struct {floataddress;//空闲区起始地址

垃圾回收机制

浅谈JAVA垃圾回收机制 摘要:垃圾回收机制是JAVA的主要特性之一,在对垃圾回收机制进行概述之后,本文从“失去引用”和“离开作用域”这两个角度分析了JAVA程序中的对象在何种条件下满足垃圾回收的要求。最后,本文简要介绍了垃圾回收机制的两个特性。 关键词:JAVA;垃圾回收机制;离开作用域;失去引用;自动性;不可预期性 作为一种适应于Internet计算环境、面向对象并具有平台无关性的编程语言,JAVA早已确立了在IT界的地位,并因网络日益广泛的应用而变得越来越重要。因此,在高校中JAVA也逐渐受到更多教师和学生的重视。 实际上,JAVA源自C++语言。但JAVA语言避免了C++中晦涩的结构,成功翻越了多重继承机制的恼人问题;JAVA的垃圾回收机制显著地提高了生产率,降低了复杂度;在网络背景下使用虚拟机,以及有关安全性和动态加载的一系列设计选择,迎合了正在出现的需求和愿望。这些特性使Java不仅成为现有程序员的武器,而且也为新的程序员创造了繁荣的市场空间。在JAVA语言的上述特性中,本文主要分析其垃圾回收机制。 一、JAVA垃圾回收机制概述 在VB、C++等某些程序设计语言中,无论是对象还是动态配置的资源或内存,都必须由程序员自行声明产生和回收,否则其中的资源将不断消耗,造成资源的浪费甚至死机。由于要预先确定占用的内存空间是否应该被回收是非常困难的,这就导致手工回收内存往往是一项复杂而艰巨的工作。因此,当使用这些程序设计语言编程时,程序员不仅要考虑如何实现算法以满足应用,还要花费许多精力考虑合理使用内存避免系统崩溃。 针对这种情况,JAVA语言建立了垃圾回收机制。JAVA是纯粹的面向对象的编程语言,其程序以类为单位,程序运行期间会在内存中创建很多类的对象。这些对象在完成任务之后,JAVA 的垃圾回收机制会自动释放这些对象所占用的空间,使回收的内存能被再次利用,提高程序的运行效率。垃圾回收不仅可以提高系统的可靠性、使内存管理与类接口设计分离,还可以使开发者减少了跟踪内存管理错误的时间,从而把程序员从手工回收内存空间的繁重工作中解脱出来。 JAVA垃圾回收机制另一个特点是,进行垃圾回收的线程是一种低优先级的线程,在一个Java 程序的生命周期中,它只有在内存空闲的时候才有机会运行。 下面本文从“对象的失去引用”和“对象离开作用域”这两个方面进行分析,探讨JAVA程序中的对象什么时候可以被当作垃圾来进行回收。 二、对象的失去引用 通过下面的一段JAVA程序(例1),我们可以讨论程序中的对象是否已经符合垃圾回收的条

java垃圾回收机制

上次讲到引用类型和基本类型由于内存分配上的差异导致的性能问题。那么今天就来聊一下和内存释放(主要是gc)有关的话题。 事先声明一下:虽说sun公司已经被oracle吞并了,但是出于习惯,同时也为了偷懒节省打字,以下仍然称之为sun公司。 ★jvm的内存 在java虚拟机规范中(具体章节请看“这里”),提及了如下几种类型的内存空间: ◇栈内存(stack):每个线程私有的。 ◇堆内存(heap):所有线程公用的。 ◇方法区(method area):有点像以前常说的“进程代码段”,这里面存放了每个加载类的反射信息、类函数的代码、编译时常量等信息。 ◇原生方法栈(native method stack):主要用于jni中的原生代码,平时很少涉及。 关于栈内存(stack)和堆内存(heap),已经在上次的帖子中扫盲过了,大伙儿应该有点印象。由于今天咱们要讨论的“垃圾回收”话题,主要是和堆内存(heap)有关。其它的几个玩意儿不是今天讨论的重点。等以后有空了,或许可以单独聊一下。 ★垃圾回收机制简介 其实java虚拟机规范中并未规定垃圾回收的相关细节。垃圾回收具体该怎么搞,完全取决于各个jvm的设计者。所以,不同的jvm之间,gc的行为可能会有一定的差异。下面咱拿sun官方的jvm来简单介绍一下gc的机制。 ◇啥时候进行垃圾回收? 一般情况下,当jvm发现堆内存比较紧张、不太够用时,它就会着手进行垃圾回收工作。但是大伙儿要认清这样一个残酷的事实:jvm进行gc的时间点是无法准确预知的。因为gc启动的时刻会受到各种运行环境因素的影响,随机性太大。 虽说咱们无法准确预知,但如果你想知道每次垃圾回收执行的情况,还是蛮方便的。可以通过jvm的命令行参数“-xx:+printgc”把相关信息打印出来。 另外,调用system.gc()只是建议jvm进行gc。至于jvm到底会不会做,那就不好说啦。通常不建议自己手动调用system.gc(),还是让jvm自行决定比较好。另外,使用jvm命令行参数“-xx:+disableexplicitgc”可以让system.gc()不起作用。 ◇谁来负责垃圾回收? 一般情况下,jvm会有一个或多个专门的垃圾回收线程,由它们负责清理回收垃圾内存。 ◇如何发现垃圾对象? 垃圾回收线程会从“根集(root set)”开始进行对象引用的遍历。所谓的“根集”,就是正在运行的线程中,可以访问的引用变量的集合(比如所有线程当前函数的参数和局部变量、当前类的成员变量等等)。垃圾回收线程先找出被根集直接引用的所有对象(不妨叫集合1),然后再找出被集合1直接引用的所有对象(不妨叫集合2),然后再找出被集合2直接引用的所有对象......如此循环往复,直到把能遍历到的对象都遍历完。 凡是从根集通过上述遍历可以到达的对象,都称为可达对象或有效对象;反之,则是不可达对象或失效对象(也就是垃圾)。 ◇如何清理/回收垃圾? 通过上述阶段,就把垃圾对象都找出来。然后垃圾回收线程会进行相应的清理和回收工作,包括:把垃圾内存重新变为可用内存、进行内存的整理以消除内存碎片、等等。这个过程会涉及到若干算法,有兴趣的同学可以参见“这里”。限于篇幅,咱就不深入聊了。 ◇分代 早期的jvm是不采用分代技术的,所有被gc管理的对象都存放在同一个堆里面。这么做的缺点比较明显:每次进行gc都要遍历所有对象,开销很大。其实大部分的对象生命周期都很短(短命对象),只有少数对象比较长寿;在这些短命对象中,又只有少数对象占用的内存空间大;其它大量的短命对象都属于小对象(很符合二八原理)。 有鉴于此,从jdk 1.2之后,jvm开始使用分代的垃圾回收(generational garbage collection)。jvm把gc相关的内存分为年老代(tenured)和年轻代(nursery)、持久代(permanent,对应于jvm规范的方法区)。大部分对象在刚创建时,都位于年轻代。如果某对象经历了几轮gc还活着(大龄对象),就把它移到年老代。另外,如果某个对象在创建时比较大,可能就直接被丢到年老代。经过这种策略,使得年轻代总是保存那些短命的小对象。在空间尺寸上,年轻代相对较小,而年老代相对较大。 因为有了分代技术,jvm的gc也相应分为两种:主要收集(major collection)和次要收集(minor collection)。主要收集同时清理年老代和年轻代,因此开销很大,不常进行;次要收集仅仅清理年轻代,开销很小,经常进行。 ★gc对性能会有啥影响? 刚才介绍了gc的大致原理,那gc对性能会造成哪些影响捏?主要有如下几个方面: ◇造成当前运行线程的停顿 早期的gc比较弱智。在它工作期间,所有其它的线程都被暂停(以免影响垃圾回收工作)。等到gc干完活,其它线程再继续运行。所以,早期jdk的gc一旦开始工作,整个程序就会陷入假死状态,失去各种响应。

Java 内存释放

Java 内存释放 (问题一:什么叫垃圾回收机制?)垃圾回收是一种动态存储管理技术,它自动地释放不再被程序引用的对象,按照特定的垃圾收集算法来实现资源自动回收的功能。当一个对象不再被引用的时候,内存回收它占领的空间,以便空间被后来的新对象使用,以免造成内存泄露。 (问题二:java的垃圾回收有什么特点?)JAVA语言不允许程序员直接控制内存空间的使用。内存空间的分配和回收都是由JRE负责在后台自动进行的,尤其是无用内存空间的回收操作(garbagecollection,也称垃圾回收),只能由运行环境提供的一个超级线程进行监测和控制。 (问题三:垃圾回收器什么时候会运行?)一般是在CPU空闲或空间不足时 自动进行垃圾回收,而程序员无法精确控制垃圾回收的时机和顺序等。 (问题四:什么样的对象符合垃圾回收条件?)当没有任何获得线程能访问一个对象时,该对象就符合垃圾回收条件。 (问题五:垃圾回收器是怎样工作的?)垃圾回收器如发现一个对象不能被任何活线程访问时,他将认为该对象符合删除条件,就将其加入回收队列,但不是立即销毁对象,何时销毁并释放内存是无法预知的。垃圾回收不能强制执行,然 而Java提供了一些方法(如:System.gc()方法),允许你请求JVM执行垃圾回收,而不是要求,虚拟机会尽其所能满足请求,但是不能保证JVM从内存中删除所有不用的对象。 (问题六:一个java程序能够耗尽内存吗?)可以。垃圾收集系统尝试在对 象不被使用时把他们从内存中删除。然而,如果保持太多活的对象,系统则可能会耗尽内存。垃圾回收器不能保证有足够的内存,只能保证可用内存尽可能的得到高效的管理。 (问题七:如何显示的使对象符合垃圾回收条件?) (1)空引用:当对象没有对他可到达引用时,他就符合垃圾回收的条件。也就是说如果没有对他的引用,删除对象的引用就可以达到目的,因此我们可以把引用变量设置为null,来符合垃圾回收的条件。 Java代码 1.StringBuffer sb = new StringBuffer("hello");

内存条回收多少钱一个

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JVM的垃圾回收机制小读

JVM的垃圾回收机制小读 技术2010-05-09 19:41:04 阅读20 评论2 字号:大中小订阅 今天下午突然遇到了一个内存漏洞的问题,所以上网查了查,结果看到了一篇文章,说的是jvm的垃圾回收机制,下面粘过来,看了好久才看完的,说的思路有点含糊,还给带了点代码,这样还不错……对JVM 的内存管理机制有加深了一层理解哈………… 下面是那篇文章,喜欢的可以看看…………O(∩_∩)O………… Java的堆是一个运行时数据区,类的实例(对象)从中分配空间。Java虚拟机(JVM)的堆中储存着正在运行的应用程序所建立的所有对象,这些对象通过new、newarray、anewarray和multianewarray等指令建立, 但是它们不需要程序代码来显式地释放。 引言 Java的堆是一个运行时数据区,类的实例(对象)从中分配空间。Java虚拟机(JVM)的堆中储存着正在运行的应用程序所建立的所有对象,这些对象通过new、newarray、anewarray和multianewarray等指令建立,但是它们不需要程序代码来显式地释放。一般来说,堆的是由垃圾回收来负责的,尽管JVM规范并不要求特殊的垃圾回收技术,甚至根本就不需要垃圾回收,但是由于内存的有限性,JVM在实现的时候都有一个由垃圾回收所管理的堆。垃圾回收是一种动态存储管理技术,它自动地释放不再被程序引用的对象,按照特定的垃圾收集算法来实现资源自动回收的功能。 垃圾收集的意义 在C++中,对象所占的内存在程序结束运行之前一直被占用,在明确释放之前不能分配给其它对象;而在Java中,当没有对象引用指向原先分配给某个对象的内存时,该内存便成为垃圾。JVM的一个系统级线程会自动释放该内存块。垃圾收集意味着程序不再需要的对象是"无用信息",这些信息将被丢弃。当一个对象不再被引用的时候,内存回收它占领的空间,以便空间被后来的新对象使用。事实上,除了释放没用的对象,垃圾收集也可以清除内存记录碎片。由于创建对象和垃圾收集器释放丢弃对象所占的内存空间,内存会出现碎片。碎片是分配给对象的内存块之间的空闲内存洞。碎片整理将所占用的堆内存移到堆 的一端,JVM将整理出的内存分配给新的对象。 垃圾收集能自动释放内存空间,减轻编程的负担。这使Java 虚拟机具有一些优点。首先,它能使编程效率提高。在没有垃圾收集机制的时候,可能要花许多时间来解决一个难懂的存储器问题。在用Java 语言编程的时候,靠垃圾收集机制可大大缩短时间。其次是它保护程序的完整性,垃圾收集是Java语言 安全性策略的一个重要部份。 垃圾收集的一个潜在的缺点是它的开销影响程序性能。Java虚拟机必须追踪运行程序中有用的对象,而且最终释放没用的对象。这一个过程需要花费处理器的时间。其次垃圾收集算法的不完备性,早先采用的某些垃圾收集算法就不能保证100%收集到所有的废弃内存。当然随着垃圾收集算法的不断改进以及软硬件运行效率的不断提升,这些问题都可以迎刃而解。 垃圾收集的算法分析

动态内存分配和回收

实验五可变分区存储管理方式的内存分配和回收 一.实验目的 通过编写和调试存储管理的模拟程序以加深对存储管理方案的理解,熟悉可变分区存储管理的内存分配和回收。 二.实验属性 设计 三.实验内容 1.确定内存空间分配表; 2.采用最优适应算法完成内存空间的分配和回收; 3.编写主函数对所做工作进行测试。 四.实验背景材料 实现可变分区的分配和回收,主要考虑的问题有三个:第一,设计记录内存使用情况的数据表格,用来记录空闲区和作业占用的区域;第二,在设计的数据表格基础上设计内存分配算法;第三,在设计的数据表格基础上设计内存回收算法。 首先,考虑第一个问题,设计记录内存使用情况的数据表格,用来记录空间区和作业占用的区域。 由于可变分区的大小是由作业需求量决定的,故分区的长度是预先不固定的,且分区的个数也随内存分配和回收变动。总之,所有分区情况随时可能发生变化,数据表格的设计必须和这个特点相适应。由于分区长度不同,因此设计的表格应该包括分区在内存中的起始地址和长度。由于分配时空闲区有时会变成两个分区:空闲区和已分分区,回收内存分区时,可能会合并空闲分区,这样如果整个内存采用一张表格记录己分分区和空闲区,就会使表格操作繁琐。分配内存时查找空闲区进行分配,然后填写己分配区表,主要操作在空闲区;某个作业执行完后,将该分区变成空闲区,并将其与相邻的空闲区合并,主要操作也在空闲区。由此可见,内存的分配和回收主要是对空闲区的操作。这样为了便于对内存空间的分配和回收,就建立两张分区表记录内存使用情况,一张表格记录作业占用分区的“己分分区表”;一张是记录空闲区的“空闲区表”。这两张表的实现方法一般有两种:一种是链表形式,一种是顺序表形式。在实验中,采用顺序表形式,用数组模拟。由于顺序表的长度必须提前固定,所以无论是“已分分区表”还是“空闲区表”都必须事先确定长度。它们的长度必须是系统可能的最大项数。 “已分分区表”的结构定义 #define n 10 //假定系统允许的最大作业数量为n struct { float address; //已分分区起始地址 float length; //已分分区长度、单位为字节 int flag; //已分分区表登记栏标志,“0”表示空栏目,实验中只支持一个字符的作业名 }used_table[n]; //已分分区表 “空闲区表”的结构定义 #define m 10 //假定系统允许的空闲区最大为m struct

JAVA垃圾回收机制论文

JAVA的垃圾回收机制探究 摘要:垃圾回收机制是java的主要特性之一,在对垃圾回收机制的意义进行概述之后,文章分析了java程序中的对象在何种条件下满足垃圾回收的要求以及在垃圾回收中应该注意的几个问题。 关键词:java;垃圾回收机制 中图分类号:tp312文献标识码:a文章编号:1007-9599 (2011) 24-0000-01 java garbage collection mechanism study wang xin (daqing petroleum administration communications company,daqing163453,china) abstract:java garbage collection mechanism is one of the main features of the garbage collection mechanism for an overview of the meaning,the paper analyzes the objects in the java program to meet the conditions under which the requirements of garbage collection and garbage collection should be noted a few questions. keywords:java;garbage collection mechanism 一、垃圾收集的意义 在c++中,对象所占的内存在程序结束运行之前一直被占用,在明确释放之前不能分配给其它对象;而在java中,当没有对象引用指向原先分配给某个对象的内存时,该内存便成为垃圾。jvm的

JVM内存分配(栈堆)与JVM回收机制

Java 中的堆和栈 简单的说: Java把内存划分成两种:一种是栈内存,一种是堆内存。 在函数中定义的一些基本类型的变量和对象的引用变量都在函数的栈内存中分配。 当在一段代码块定义一个变量时,Java就在栈中为这个变量分配内存空间,当超过变量的作用域后,Java会自动释放掉为该变量所分配的内存空间,该内存空间可以立即被另作他用。 堆内存用来存放由new创建的对象和数组。 在堆中分配的内存,由Java虚拟机的自动垃圾回收器来管理。 在堆中产生了一个数组或对象后,还可以在栈中定义一个特殊的变量,让栈中这个变量的取值等于数组或对象在堆内存中的首地址,栈中的这个变量就成了数组或对象的引用变量。 引用变量就相当于是为数组或对象起的一个名称,以后就可以在程序中使用栈中的引用变量来访问堆中的数组或对象。 具体的说: 栈与堆都是Java用来在Ram中存放数据的地方。与C++不同,Java自动管理栈和堆,程序员不能直接地设置栈或堆。 Java的堆是一个运行时数据区,类的(对象从中分配空间。这些对象通过new、newarray、anewarray和multianewarray等指令建立,它们不需要程序代码来显式的释放。堆是由垃圾回收来负责的,堆的优势是可以动态地分配内存大小,生存期也不必事先告诉编译器,因为它是在运行时动态分配内存的,Java的垃圾收集器会自动收走这些不再使用的数据。但缺点是,由于要在运行时动态分配内存,存取速度较慢。 栈的优势是,存取速度比堆要快,仅次于寄存器,栈数据可以共享。但缺点是,存在栈中的数据大小与生存期必须是确定的,缺乏灵活性。栈中主要存放一些基本类型的变量(,int, short, long, byte, float, double, boolean, char)和对象句柄。 栈有一个很重要的特殊性,就是存在栈中的数据可以共享。假设我们同时定义: int a = 3; int b = 3; 编译器先处理int a = 3;首先它会在栈中创建一个变量为a的引用,然后查找栈中是否有3这个值,如果没找到,就将3存放进来,然后将a指向3。接着处理int b = 3;在创建完b的引用变量后,因为在栈中已经有3这个值,便将b直接指向3。这样,就出现了a与b同时均指向3的情况。这时,如果再令a=4;那么编译器会重新搜索栈中是否有4值,如果没有,则将4存放进来,并令a指向4;如果已经有了,则直接将a指向这个地址。因此a值的改变不会影响到b 的值。要注意这种数据的共享与两个对象的引用同时指向一个对象的这种共享是不同的,因为这种情况a的修改并不会影响到b, 它是由编译器完成的,它有利于节省空间。而一个对象引用变量修改了这个对象的内部状态,会影响到另一个对象引用变量。 String是一个特殊的包装类数据。可以用: String str = new String("abc"); String str = "abc"; 两种的形式来创建,第一种是用new()来新建对象的,它会在存放于堆中。每调用一次就会创建一个新的对象。 而第二种是先在栈中创建一个对String类的对象引用变量str,然后查找栈中有没有存放"abc",如果没有,则将"abc"存放进栈,并令str指向”abc”,如果已经有”abc”则直接令 str指向“abc”。 比较类里面的数值是否相等时,用equals()方法;当测试两个包装类的引用是否指向同一个对象时,用==,下面用例子说明上面的理论。 String str1 = "abc"; String str2 = "abc"; System.out.println(str1==str2); //true

操作系统之内存分配与回收

操作系统实验 内存的分配与回收 实验报告 一、实验题目:内存的分配与回收 二、实验内容:利用可变分区的首次适应算法,模拟内存的分配与回收。 三、实验目的:掌握可变分区首次适应算法的原理以及其编程实现。 四、实验过程: 1、基本思想:可变分区分配是根据进程的实际需求,动态地为之分配内存空间。首次适应算法要求空闲空间链以地址递增的次序链接。进行内存分配时,从链表头部开始依次检索,找到第一个不小于请求空间大小的空闲空间进行分配。分配时需考虑碎片问题,若分配会导致碎片产生则将整块分区分配。内存的回收需要考虑四种情况:⑴回收分区前后两个分区都空闲,则需要和前后两个分区合并;(2)回收分区只有前一分区空闲,则与前一分区合并;(3)回收分区只有后一分区空闲,则和后一分区合并;(4)回收分区独立,不考虑合并 。 2、主要数据结构: struct FreeArea{ 链结点包含的数据:分区号、大小、起址、标记 i nt ID; i nt size;

l ong address; i nt sign; }; struct Node { 双链表结点结构体:数据区、前向指针、后继指针 F reeArea data; s truct Node *prior; s truct Node *next; }*DLinkList; 3、输入、输出: 输入: I.内存分配时由键盘输入分区ID和大小; II.内存回收时由键盘输入需要回收的分区ID; 输出:输出内存的分配情况(按照地址从低到高) 4、程序流程图:

5、实验结果截屏:

6、源程序代码: #include using namespace std; #define Free 0 //空闲状态 #define Busy 1 //已用状态 #define PBusy 2 //碎片已用状态 #define FINISH 1 //完成 #define FINISH2 1 //完成 #define ERROR 0 //出错 #define memory 512 //最大内存空间为(单位:KB)#define min 10 //碎片最小值(单位:KB) typedef struct FreeArea//空闲链数据 { i nt ID; i nt size; l ong address; i nt sign; }; typedef struct Node//空闲连结构 { F reeArea data;

详细介绍Java垃圾回收机制

详细介绍Java垃圾回收机制 垃圾收集GC(Garbage Collection)是Java语言的核心技术之一,之前我们曾专门探讨过Java 7新增的垃圾回收器G1的新特性,但在JVM的内部运行机制上看,Java的垃圾回收原理与机制并未改变。垃圾收集的目的在于清除不再使用的对象。GC通过确定对象是否被活动对象引用来确定是否收集该对象。GC首先要判断该对象是否是时候可以收集。两种常用的方法是引用计数和对象引用遍历。 引用计数收集器 引用计数是垃圾收集器中的早期策略。在这种方法中,堆中每个对象(不是引用都一个引用计数。当一个对象被创建时,且将该对象分配给一个变量,该变量计数设置为1。当任何其它变量被赋值为这个对象的引用时,计数加1(a = b,则b 引用的对象+1),但当一个对象的某个引用超过了生命周期或者被设置为一个新值时,对象的引用计数减1。任何引用计数为0的对象可以被当作垃圾收集。当一个对象被垃圾收集时,它引用的任何对象计数减1。 优点:引用计数收集器可以很快的执行,交织在程序运行中。对程序不被长时间打断的实时环境比较利。 缺点:无法检测出循环引用。如父对象有一个对子对象的引用,子对象反过来引用父对象。这样,他们的引用计数永远不可能为0. 跟踪收集器 早期的JVM使用引用计数,现在大多数JVM采用对象引用遍历。对象引用遍历从一组对象开始,沿着整个对象图上的每条链接,递归确定可到达(reachable)的对象。如果某对象不能从这些根对象的一个(至少一个)到达,则将它作为垃圾收集。在对象遍历阶段,GC必须记住哪些对象可以到达,以便删除不可到达的对象,这称为标记(marking)对象。 下一步,GC要删除不可到达的对象。删除时,有些GC只是简单的扫描堆栈,删除未标记的未标记的对象,并释放它们的内存以生成新的对象,这叫做清除(sweeping)。这种方法的问题在于内存会分成好多小段,而它们不足以用于新的对象,但是组合起来却很大。因此,许多GC可以重新组织内存中的对象,并进行压缩(compact),形成可利用的空间。

java垃圾回收机制是怎样的

java垃圾回收机制是怎样的 手动管理内存 在介绍现代版的垃圾回收之前,我们先来简单地回顾下需要手 动地显式分配及释放内存的那些日子。如果你忘了去释放内存,那么这块内存就无法重用了。这块内存被占有了却没被使用。这种场景被称之为内存泄露。 下面是用C写的一个手动管理内存的简单例子: intsend_request() { size_tn=read_size(); int*elements=malloc(n*sizeof(int)); if(read_elements(n,elements)

11intsend_request(){size_tn=read_size();stared_ptrelements= make_shared();if(read_elements(n,elements)

Java垃圾回收机制

一.谁在做Garbage Collection? 一种流行的说法:在C++里,是系统在做垃圾回收;而在Java里,是Java自身在做。 在C++里,释放内存是手动处理的,要用delete运算符来释放分配的内存。这是流行的说法。确切地说,是应用认为不需要某实体时,就需用delete 告诉系统,可以回收这块空间了。这个要求,对编码者来说,是件很麻烦、很难做到的事。随便上哪个BBS,在C/C++版块里总是有一大堆关于内存泄漏的话题。 Java采用一种不同的,很方便的方法:Garbage Collection。垃圾回收机制放在JVM里。JVM完全负责垃圾回收事宜,应用只在需要时申请空间,而在抛弃对象时不必关心空间回收问题。 二.对象在啥时被丢弃? 在C++里,当对象离开其作用域时,该对象即被应用抛弃。 在Java里,对象的生命期不再与其作用域有关,而仅仅与引用有关。 Java的垃圾回收机制一般包含近十种算法。对这些算法中的多数,我们不必予以关心。只有其中最简单的一个:引用计数法,与编码有关。 一个对象,可以有一个或多个引用变量指向它。当一个对象不再有任何一个引用变量指向它时,这个对象就被应用抛弃了。或者说,这个对象可以被垃圾回收机制回收了。这就是说,当不存在对某对象的任何引用时,就意味着,应用告诉JVM:我不要这个对象,你可以回收了。 JVM的垃圾回收机制对堆空间做实时检测。当发现某对象的引用计数为0时,就将该对象列入待回收列表中。但是,并不是马上予以销毁。 三.丢弃就被回收? 该对象被认定为没有存在的必要了,那么它所占用的内存就可以被释放。被回收的内存可以用于后续的再分配。 但是,并不是对象被抛弃后当即被回收的。JVM进程做空间回收有较大的系统开销。如果每当某应用进程丢弃一个对象,就立即回收它的空间,势必会使整个系统的运转效率非常低下。前面说过,JVM的垃圾回收机制有多个算法。除了引用计数法是用来判断对象是否已被抛弃外,其它算法是用来确定何时及如何做回收。 JVM的垃圾回收机制要在时间和空间之间做个平衡。 因此,为了提高系统效率,垃圾回收器通常只在满足两个条件时才运行:即有对象要回收且系统需要回收。切记垃圾回收要占用时间,因此,Java

Php引用计时器和垃圾回收机制

php引用计数器和垃圾回收机制谈到引用计数器和垃圾回收机制,必须得从php变量说起。总所周知,php 是一种弱类型,但具体表现在哪里,程序里面又是怎么表现的呢?php里面又是怎样实现引用计数器的,程序如何区分变量引用和复制?php是如何对已用完的变量进行回收,不同的php版本的不同的垃圾回收机制又是如何实现的? 1.引用计数器 讲到引用计数器,不得不先说一下变量的c语言实现。如下,几个变量的结构体和联合体: zvalue_value联合体: typedef union _zvalue_value { long lval; /* long value */ double dval; /* double value */ struct { char *val; int len; } str; H as hTable *ht; /* hash table value */ zend_object_value obj; } zvalue_value; zval的结构: struct _zval_struct { /* Variable information */ zvalue_value value; /* value */ zend_uint refcount__gc; zend_uchar type; /* active type */ zend_uchar is_ref__gc; }; zval可以看成一个容器,zvalue_value是该容器存储变量值的联合体,refcount__gc 是引用计数,记录引用数,is_ref__gc是标志这个容器是否真正的引用,type表示这个变量的类型。

C# 内存(垃圾)自动回收机制

基本概念: CLR-所有为.NET编写的程序(包括用C#编写的COM+组件)都运行在称为通用语言运行库(Common Language Runtime,CLR)的环境内。为运行于CLR内编写的应用程序被看作是托管代码。托管代码可利用CLR提供的服务。某些这类服务,如垃圾收集(Garbage Collection), 是自动提供的。其他服务,如对软件的版本编号,则要求程序员干预。 为什么会有垃圾回收机制: 如果我们的内存足够大,大到有无数的连续内存块给我们的应用程序调用,那么垃圾回收机制就很鸡肋了,但实际上是,我们的内存永远无法满足我们应用程序的饥渴的需求,内存越大,应用程序所需求的内存也越大。有那么一部分程序申请了内存(以堆的形式),但是并不是一直在用,用句粗话就是“占着**不**”的意思,为了干掉这么一些个浪费社会资源的存在,内存回收机制的诞生就迫在眉睫了。 程序如何申请内存: CLR启动应用程序时创建和初始化托管堆。另外,CLR初始化指向堆的基地址的堆指针。堆指针包含下一个可用内存块的地址。图1—1展示了初始化后且在创建任何对象之前的托管堆。 当在C#中用关键词new 创建对象时,CLR 从堆分配内存并将堆指针增加使之指向下一个可 用的内存块。图1-2 显示了应用程序中首次调用new 后的堆。

CLR 从托管堆分配内存可以比从传统非托管的Win32 堆分配内存快得多。在典型非托管的Win32 堆中,内存的分配不是顺序的。当从Win32 堆分配内存时,堆必须检查以寻找满足请示的内存块。一旦找到内存块,堆维护的数据结构就必须更新。另一方面,托管堆则只需增加堆指针。 开始垃圾回收: 在某些时候,堆指针增加到了堆的顶部,不再有内存可供分配。出现这种情况时,一种被称为垃圾收集(Garbage Collection)的过程开始释放不再使用的资源。垃圾收集(Garbage Collection)以构建应用程序正在使用的所有对象的列表为开始。垃圾收集器查找的开始之处事应用程序的根,其中包括: * 全局对象引用 * 静态对象引用 * 局部变星(对当前正在执行的方法而言) * 参数(对当前正在执行的方法而言) * 包含对象引用的CPU寄存器 应用程序根的整个列表由允许垃圾收集器向运行库查询的JIT编译器加以维护。一旦识别出根的整个列表,垃圾收集器就访问每个根的每一个对象引用。如果根包含对其他对象的引用,也会将这些引用加入到列表中。一旦垃圾收集器已经访问整个对象引用链,就检查堆栈以查找末在列表中的任何引用。不在列表中的引用被视为不能访问并可以释放。释放不能访问对象所占的内存后,垃圾收集器就压缩堆并将堆指针设为堆的下一个可用块。 到这里可能会引起怀疑:前面辛辛苦苦创建的内存自动分配的速度和性能优势,通过这样的垃圾搜集机制不是都浪费了吗?嘿嘿,这还不是事情的全部。垃圾收集器使用一种称为通用垃圾收集(Generational Garbage Collection)的技术优化垃圾收集过程。通用垃圾收集假定关于应用应用程序的以下情况为真: * 新对象有比旧对象短的寿命

实验四可变分区存储管理方式的内存分配和回收

实验四 实验四可变分区存储管理方式的内存分配和回收 一.实验目的 通过编写和调试存储管理的模拟程序以加深对存储管理方案的理解,熟悉可变分区存储管理的内存分配和回收。 二.实验属性 设计 三.实验内容 1.确定内存空间分配表; 2.采用最优适应算法完成内存空间的分配和回收; 3.编写主函数对所做工作进行测试。 四.实验背景材料 实现可变分区的分配和回收,主要考虑的问题有三个:第一,设计记录内存使用情况的数据表格,用来记录空闲区和作业占用的区域;第二,在设计的数据表格基础上设计内存分配算法;第三,在设计的数据表格基础上设计内存回收算法。 首先,考虑第一个问题,设计记录内存使用情况的数据表格,用来记录空间区和作业占用的区域。 由于可变分区的大小是由作业需求量决定的,故分区的长度是预先不固定的,且分区的个数也随内存分配和回收变动。总之,所有分区情况随时可能发生变化,数据表格的设计必须和这个特点相适应。由于分区长度不同,因此设计的表格应该包括分区在内存中的起始地址和长度。由于分配时空闲区有时会变成两个分区:空闲区和已分分区,回收内存分区时,可能会合并空闲分区,这样如果整个内存采用一张表格记录己分分区和空闲区,就会使表格操作繁琐。分配内存时查找空闲区进行分配,然后填写己分配区表,主要操作在空闲区;某个作业执行完后,将该分区变成空闲区,并将其与相邻的空闲区合并,主要操作也在空闲区。由此可见,内存的分配和回收主要是对空闲区的操作。这样为了便于对内存空间的分配和回收,就建立两张分区表记录内存使用情况,一张表格记录作业占用分区的“己分分区表”;一张是记录空闲区的“空闲区表”。这两张表的实现方法一般有两种:一种是链表形式,一种是顺序表形式。在实验中,采用顺序表形式,用数组模拟。由于顺序表的长度必须提前固定,所以无论是“已分分区表”还是“空闲区表”都必须事先确定长度。它们的长度必须是系统可能的最大项数。 “已分分区表”的结构定义 #define n 10 //假定系统允许的最大作业数量为n struct { float address; //已分分区起始地址 float length; //已分分区长度、单位为字节 int flag; //已分分区表登记栏标志,“0”表示空栏目,实验中只支持一个字符的作业名 }used_table[n]; //已分分区表 “空闲区表”的结构定义

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