Java メモリ管理のメカニズムと戦略は何ですか?

Java は自動メモリ管理メカニズムを採用し、ガベージ コレクターによるマーク アンド クリア アルゴリズムを使用して、使用されなくなったオブジェクトをリサイクルします。主な戦略には、シリアル GC、パラレル GC、CMS GC、G1 GC があります。実際の場合、弱い参照は一時オブジェクトを管理でき、ソフト参照はオブジェクトをキャッシュできます。

Java のメモリ管理メカニズムと戦略

Java は、不要になったアイテムを自動的にリサイクルできる自動メモリ管理メカニズムを採用しています。メモリ リークやプログラミング エラーを避けるために必要なオブジェクトです。主な原則は次のとおりです:

1. オブジェクトの割り当て

新しいオブジェクトが作成されると、Java 仮想マシン (JVM) は必要なスペースを自動的に割り当てます。ヒープ メモリは、オブジェクトの保存専用のデータ領域です。

// 创建一个新对象
Person person = new Person();

// JVM 将 person 对象分配到堆内存中
// ...

2. ガベージ コレクション

JVM はガベージ コレクターを定期的に実行し、使用されなくなったオブジェクトを自動的にリサイクルします。ガベージ コレクターは、マークおよびクリア アルゴリズムを使用します。

• マーキング フェーズ: ガベージ コレクターは、(ルート参照から開始して) 到達可能なすべてのオブジェクトを走査し、到達可能なオブジェクトをマークします。
• クリーニング フェーズ: ガベージ コレクターはヒープ メモリ全体を走査し、マークされていないオブジェクト (つまり、到達不能になったオブジェクト) をクリアします。

3. 参照

オブジェクト間の参照は、オブジェクトの到達可能性を定義し、ガベージ コレクターがオブジェクトを参照する必要があるかどうかを判断します。リサイクル:

強参照: オブジェクトを指す唯一の参照。強参照の下にあるオブジェクトは決してリサイクルされません。
弱参照: オブジェクトが弱参照によってポイントされている場合、そのオブジェクトに強参照がなくなった場合、そのオブジェクトはリサイクルされます。
ソフト参照: オブジェクトがソフト参照によってポイントされている場合、JVM でメモリ不足が発生すると、そのオブジェクトはリサイクルされます。
仮想参照: オブジェクトが仮想参照によってポイントされている場合、JVM はオブジェクトがリサイクルされないことを保証しません。

4. メモリ管理戦略

Java メモリ管理は、ガベージ コレクションのパフォーマンスに影響を与えるさまざまな戦略を提供します。

シリアル ガベージリサイクル (シリアル GC): シングルスレッドのガベージ コレクション、リソース消費量は少ないですが、スループットは低くなります。
並列ガベージ コレクション (並列 GC): 複数のスレッドを使用してガベージ コレクションを実行すると、スループットは高くなりますが、リソースの消費量も多くなります。
同時ガベージ コレクション (同時マーク アンド スイープ GC): ガベージ コレクターはアプリケーションと同時に実行され、アプリケーションの一時停止時間を短縮します。
G1 ガベージ コレクション (G1 GC): 世代別コレクション アルゴリズムを採用してヒープ メモリを異なる領域に分割し、高いリサイクル効率を実現します。

5. 実際のケース

弱い参照を使用して一時オブジェクトを管理する:

// 创建一个弱引用
WeakReference<Person> weakPerson = new WeakReference<>(person);

// ...

// 当 person 对象不再需要时，清除弱引用
weakPerson.clear();

上記の例では、 person オブジェクト 強参照によって指されなくなった場合は、weakperson がまだ指している場合でも、ガベージ コレクションが行われます。

ソフト参照を使用してオブジェクトをキャッシュします:

// 创建一个软引用
SoftReference<Person> softPerson = new SoftReference<>(person);

// ...

// 当 JVM 内存不足时，软引用对象将被回收
if (softPerson.get() == null) {
    // 重新创建 person 对象
}

上記の例では、JVM がメモリを使い果たすと、ソフトパーソン参照オブジェクトはリサイクルされますが、人オブジェクトは、強参照によって指されなくなるまで、メモリ内のヒープ上に残ります。

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