面试题:Java 对象不使用时,为什么要赋值 null ?

文章目录

  • 前言
  • 示例代码
  • 运行时栈
    • 典型的运行时栈
    • Java的栈优化
    • 提醒
  • GC一瞥
    • 提醒
  • JVM的“BUG”
  • 总结


前言

最近,许多Java开发者都在讨论说,“不使用的对象应手动赋值为null“ 这句话,而且好多开发者一直信奉着这句话;问其原因,大都是回答“有利于GC更早回收内存,减少内存占用”,但再往深入问就回答不出来了。

鉴于网上有太多关于此问题的误导,本文将通过实例,深入JVM剖析“对象不再使用时赋值为null”这一操作存在的意义,供君参考。本文尽量不使用专业术语,但仍需要你对JVM有一些概念。


示例代码

我们来看看一段非常简单的代码:

public static void main(String[] args) {
    if (true) {
        byte[] placeHolder = new byte[64 * 1024 * 1024];
        System.out.println(placeHolder.length / 1024);
    }
    System.gc();
}

我们在if中实例化了一个数组placeHolder,然后在if的作用域外通过System.gc();手动触发了GC,其用意是回收placeHolder,因为placeHolder已经无法访问到了。来看看输出:

65536
[GC 68239K->65952K(125952K), 0.0014820 secs]
[Full GC 65952K->65881K(125952K), 0.0093860 secs]

Full GC 65952K->65881K(125952K)代表的意思是:本次GC后,内存占用从65952K降到了65881K。意思其实是说GC没有将placeHolder回收掉,是不是不可思议?

下面来看看遵循“不使用的对象应手动赋值为null“的情况:

public static void main(String[] args) {
    if (true) {
        byte[] placeHolder = new byte[64 * 1024 * 1024];
        System.out.println(placeHolder.length / 1024);
        placeHolder = null;
    }
    System.gc();
}

其输出为:

65536
[GC 68239K->65952K(125952K), 0.0014910 secs]
[Full GC 65952K->345K(125952K), 0.0099610 secs]

这次GC后内存占用下降到了345K,即placeHolder被成功回收了!对比两段代码,仅仅将placeHolder赋值为null就解决了GC的问题,真应该感谢“不使用的对象应手动赋值为null“。

等等,为什么例子里placeHolder不赋值为null,GC就“发现不了”placeHolder该回收呢?这才是问题的关键所在。

运行时栈

典型的运行时栈

如果你了解过编译原理,或者程序执行的底层机制,你会知道方法在执行的时候,方法里的变量(局部变量)都是分配在栈上的;当然,对于Java来说,new出来的对象是在堆中,但栈中也会有这个对象的指针,和int一样。

比如对于下面这段代码:

public static void main(String[] args) {
    int a = 1;
    int b = 2;
    int c = a + b;
  }

其运行时栈的状态可以理解成:

索引变量
1a
2b
3c

“索引”表示变量在栈中的序号,根据方法内代码执行的先后顺序,变量被按顺序放在栈中。

再比如:

public static void main(String[] args) {
        if (true) {
        int a = 1;
        int b = 2;
        int c = a + b;
        }
        int d = 4;
        }

这时运行时栈就是:

索引变量
1a
2b
3c
4d

容易理解吧?其实仔细想想上面这个例子的运行时栈是有优化空间的。

Java的栈优化

上面的例子,main()方法运行时占用了4个栈索引空间,但实际上不需要占用这么多。当if执行完后,变量a、b和c都不可能再访问到了,所以它们占用的1~3的栈索引是可以“回收”掉的,比如像这样:

索引变量
1a
2b
3c
1d

变量d重用了变量a的栈索引,这样就节约了内存空间。

提醒

上面的“运行时栈”和“索引”是为方便引入而故意发明的词,实际上在JVM中,它们的名字分别叫做“局部变量表”和“Slot”。而且局部变量表在编译时即已确定,不需要等到“运行时”。还请注意

GC一瞥

这里来简单讲讲主流GC里非常简单的一小块:如何确定对象可以被回收。另一种表达是,如何确定对象是存活的。

仔细想想,Java的世界中,对象与对象之间是存在关联的,我们可以从一个对象访问到另一个对象。如图所示。

在这里插入图片描述

再仔细想想,这些对象与对象之间构成的引用关系,就像是一张大大的图;更清楚一点,是众多的树。

如果我们找到了所有的树根,那么从树根走下去就能找到所有存活的对象,那么那些没有找到的对象,就是已经死亡的了!这样GC就可以把那些对象回收掉了。

现在的问题是,怎么找到树根呢?JVM早有规定,其中一个就是:栈中引用的对象。也就是说,只要堆中的这个对象,在栈中还存在引用,就会被认定是存活的。

提醒

上面介绍的确定对象可以被回收的算法,其名字是“可达性分析算法”。

JVM的“BUG”

我们再来回头看看最开始的例子:

public static void main(String[] args) {
    if (true) {
        byte[] placeHolder = new byte[64 * 1024 * 1024];
        System.out.println(placeHolder.length / 1024);
    }
    System.gc();
}

看看其运行时栈:

LocalVariableTable:
Start  Length  Slot  Name   Signature
    0      21     0  args   [Ljava/lang/String;
    5      12     1 placeHolder   [B

栈中第一个索引是方法传入参数args,其类型为String[];第二个索引是placeHolder,其类型为byte[]。

联系前面的内容,我们推断placeHolder没有被回收的原因:System.gc();触发GC时,main()方法的运行时栈中,还存在有对args和placeHolder的引用,GC判断这两个对象都是存活的,不进行回收。 也就是说,代码在离开if后,虽然已经离开了placeHolder的作用域,但在此之后,没有任何对运行时栈的读写,placeHolder所在的索引还没有被其他变量重用,所以GC判断其为存活。

为了验证这一推断,我们在System.gc();之前再声明一个变量,按照之前提到的“Java的栈优化”,这个变量会重用placeHolder的索引。

public static void main(String[] args) {
    if (true) {
        byte[] placeHolder = new byte[64 * 1024 * 1024];
        System.out.println(placeHolder.length / 1024);
    }
    int replacer = 1;
    System.gc();
}

看看其运行时栈:

LocalVariableTable:
Start  Length  Slot  Name   Signature
    0      23     0  args   [Ljava/lang/String;
    5      12     1 placeHolder   [B
   19       4     1 replacer   I

不出所料,replacer重用了placeHolder的索引。来看看GC情况:

65536
[GC 68239K->65984K(125952K), 0.0011620 secs]
[Full GC 65984K->345K(125952K), 0.0095220 secs]

placeHolder被成功回收了!我们的推断也被验证了。

再从运行时栈来看,加上int replacer = 1;和将placeHolder赋值为null起到了同样的作用:断开堆中placeHolder和栈的联系,让GC判断placeHolder已经死亡。

现在算是理清了“不使用的对象应手动赋值为null“的原理了,一切根源都是来自于JVM的一个“bug”:代码离开变量作用域时,并不会自动切断其与堆的联系。为什么这个“bug”一直存在?你不觉得出现这种情况的概率太小了么?算是一个tradeoff了。


总结

希望看到这里你已经明白了“不使用的对象应手动赋值为null“这句话背后的奥义。我比较赞同《深入理解Java虚拟机》作者的观点:在需要“不使用的对象应手动赋值为null“时大胆去用,但不应当对其有过多依赖,更不能当作是一个普遍规则来推广。

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:/a/180187.html

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系我们进行投诉反馈qq邮箱809451989@qq.com,一经查实,立即删除!

相关文章

专注短视频账号矩阵系统源头开发---saas工具

专注短视频账号矩阵系统源头开发---saas营销化工具,目前我们作为一家纯技术开发团队目前已经专注打磨开发这套系统企业版/线下版两个版本的saas营销拓客工具已经3年了,本套系统逻辑主要是从ai智能批量剪辑、账号矩阵全托管发布、私信触单收录、文案ai智能…

曲率半径的推导

参考文章 参考文章

5V升8.4V升压双节充电芯片WT4059

5V升8.4V升压双节充电芯片WT4059 今天给大家带来一款强大且实用的锂电池充电芯片:WT4059。 WT4059采用同步架构支持双节串联锂电池同步升压充电,它可用外部电阻配置充电电流,使其在应用时仅需极少的外围器件,有效减少整体方案尺寸…

JSP EL表达式获取list/Map集合与java Bean对象

上文 JSP EL表达式基本使用 中 我们对EL表达式做了一个基本的了解 也做了基础的字符串数据使用 那么 我们可以来看一下我们的集合 首先 list 这个比较简单 我们直接这样写代码 <% page import"java.util.ArrayList" %> <% page import"java.util.Lis…

【论文精读】HuggingGPT: Solving AI Tasks with ChatGPT and its Friends in Hugging Face

HuggingGPT: Solving AI Tasks with ChatGPT and its Friends in Hugging Face 前言Abstract1 Introduction2 Related Works3 HuggingGPT3.1 Task PlanningSpecification-based InstructionDemonstration-based Parsing 3.2 Model SelectionIn-context Task-model Assignment 3…

Dubbo框架

1&#xff1a;简介 Dubbo 是阿里巴巴公司开源的一个Java高性能优秀的服务框架 Apache Dubbo 是一款 RPC 服务开发框架&#xff0c;用于解决微服务架构下的服务治理与通信问题 这是Dubbo官网的介绍&#xff0c;下面是我对这dubbo的理解 首先介绍下什么是RPC&#xff1a; 常…

重生奇迹mu迹辅助什么好

主流辅助一号选手&#xff1a;弓箭手 智弓作为最老、最有资历的辅助职业&#xff0c;一直都是各类玩家的首要选择。因为智力MM提供的辅助能力都是最基础、最有效、最直观的辅助。能够减少玩家对于装备的渴求度&#xff0c;直接提升人物的攻防&#xff0c;大大降低了玩家升级打…

python数据结构与算法-14_树与二叉树

树和二叉树 前面我们讲了两种使用分治和递归解决排序问题的归并排序和快速排序&#xff0c;堆排序先就此打住&#xff0c;因为涉及到树的概念&#xff0c;所以我们先来讲讲树。 讲完了树之后后面我们开始介绍一种有用的数据结构堆(heap)&#xff0c; 以及借助堆来实现的堆排序…

豪华程度堪比飞机头等舱?奔驰在北美发布Tourrider系列巴士

今年三月&#xff0c;奔驰工厂附近出现了一台特殊的测试车。其突出的前保险杠以及竖置双风挡等特殊配置&#xff0c;都在暗示着它并非是为欧洲市场打造。 根据特征推测&#xff0c;这台车应该是为北美市场打造。 就在昨天&#xff0c;奔驰发布了旗下全新Tourrider系列豪华客车&…

Unity中颜色空间Gamma与Linear

文章目录 前言一、人眼对光照的自适应1、光照强度与人眼所见的关系2、巧合的是&#xff0c;早期的电子脉冲显示屏也符合这条曲线3、这两条曲线都巧合的符合 y x^2.2^&#xff08;Gamma2.2空间&#xff09; 二、Gamma矫正1、没矫正前&#xff0c;人眼看电子脉冲显示屏&#xff…

二叉搜索树再升级——红黑树

二叉搜索树再升级——红黑树 红黑树的概念红黑树的插入uncle为granfather的右孩子uncle结点为红色uncle结点为空或黑色 uncle为granfather的左孩子 红黑树的概念 之前我们学习了AVL树&#xff0c;这是一种判断左右子树高度来严格控制总体树的高度的树。条件相对来说比较苛刻。…

黑马点评笔记 redis缓存三大问题解决

文章目录 缓存问题缓存穿透问题的解决思路编码解决商品查询的缓存穿透问题 缓存雪崩问题及解决思路缓存击穿问题及解决思路问题分析使用锁来解决代码实现 逻辑过期方案代码实现 缓存问题 我们熟知的是用到缓存就会遇到缓存三大问题&#xff1a; 缓存穿透缓存击穿缓存雪崩 接…

Kafka 常用功能总结(不断更新中....)

kafka 用途 业务中我们经常用来两个方面 1.发送消息 2.发送日志记录 kafka 结构组成 broker&#xff1a;可以理解成一个单独的服务器&#xff0c;所有的东西都归属到broker中 partation&#xff1a;为了增加并发度而做的拆分&#xff0c;相当于把broker拆分成不同的小块&…

基于Python实现汽车销售数据可视化+预测【500010086.1】

导入模块 import numpy as np import pandas as pd from pylab import mpl import plotly.express as px import matplotlib.pyplot as plt import seaborn as sns设置全局字体 plt.rcParams[font.sans-serif][kaiti]获取数据 total_sales_df pd.read_excel(r"./data/中…

从根到叶:随机森林模型的深入探索

一、说明 在本综合指南中&#xff0c;我们将超越基础知识。当您盯着随机森林模型的文档时&#xff0c;您将不再对“节点杂质”、“加权分数”或“成本复杂性修剪”等术语感到不知所措。相反&#xff0c;我们将剖析每个参数&#xff0c;阐明其作用和影响。通过理论和 Python 实践…

【STM32外设系列】GPS定位模块(ATGM336H)

&#x1f380; 文章作者&#xff1a;二土电子 &#x1f338; 关注公众号获取更多资料&#xff01; &#x1f438; 期待大家一起学习交流&#xff01; 文章目录 一、GPS模块简介二、使用方法2.1 引脚介绍2.2 数据帧介绍2.3 关于不同的启动方式 三、前置知识3.1 strstr函数3.2…

【洛谷算法题】P5714-肥胖问题【入门2分支结构】

&#x1f468;‍&#x1f4bb;博客主页&#xff1a;花无缺 欢迎 点赞&#x1f44d; 收藏⭐ 留言&#x1f4dd; 加关注✅! 本文由 花无缺 原创 收录于专栏 【洛谷算法题】 文章目录 【洛谷算法题】P5714-肥胖问题【入门2分支结构】&#x1f30f;题目描述&#x1f30f;输入格式&a…

实在智能携“TARS大模型”入选“2023中国数据智能产业AI大模型先锋企业”

近日&#xff0c;由数据猿与上海大数据联盟联合主办的“2023企业数智化转型升级发展论坛”在上海圆满收官。 论坛颁奖典礼上&#xff0c;《2023中国数据智能产业AI大模型先锋企业》等六大榜单正式揭晓&#xff0c;旨在表彰在AI领域为数智化升级取得卓越成就和突出贡献的企业&am…

【Flask使用】全知识md文档,4大部分60页第3篇:Flask模板使用和案例

本文的主要内容&#xff1a;flask视图&路由、虚拟环境安装、路由各种定义、状态保持、cookie、session、模板基本使用、过滤器&自定义过滤器、模板代码复用&#xff1a;宏、继承/包含、模板中特有变量和函数、Flask-WTF 表单、CSRF、数据库操作、ORM、Flask-SQLAlchemy…

深入浅出理解libevent——2万字总结

概述 libevent,libev,libuv都是c实现的异步事件库&#xff0c;注册异步事件&#xff0c;检测异步事件&#xff0c;根据事件的触发先后顺序&#xff0c;调用相对应回调函数处理事件。处理的事件包括&#xff1a;网络 io 事件、定时事件以及信号事件。这三个事件驱动着服务器的运…