diff --git a/docs/book/06-Housekeeping.md b/docs/book/06-Housekeeping.md index 9847d9e..30b9128 100644 --- a/docs/book/06-Housekeeping.md +++ b/docs/book/06-Housekeeping.md @@ -704,16 +704,92 @@ Error: checked out 这种所谓的"复制回收器"效率低下主要因为两个原因。其一:得有两个堆,然后在这两个分离的堆之间来回折腾,得维护比实际需要多一倍的空间。某些 Java 虚拟机对此问题的处理方式是,按需从堆中分配几块较大的内存,复制动作发生在这些大块内存之间。 -其二在于复制本身。一旦程序进入稳定状态之后,可能只会产生少量垃圾,甚至没有垃圾。尽管如此,复制回收器仍然会将所有内存从一处复制到另一处,这很浪费。为了避免这种状况,一些 Java 虚拟机会进行检查:要是没有新垃圾产生,就会转化到另一种模式(即"自适应")。这种模式称为标记-清扫(mark-and-sweep),Sun 公司早期版本的 Java 虚拟机一直使用这种这种技术。对一般用途而言,"标记-清扫"方式速度相当慢,但是当你知道程序只会产生少量垃圾甚至不产生垃圾时,它的速度就很快了。 +其二在于复制本身。一旦程序进入稳定状态之后,可能只会产生少量垃圾,甚至没有垃圾。尽管如此,复制回收器仍然会将所有内存从一处复制到另一处,这很浪费。为了避免这种状况,一些 Java 虚拟机会进行检查:要是没有新垃圾产生,就会转换到另一种模式(即"自适应")。这种模式称为标记-清扫(mark-and-sweep),Sun 公司早期版本的 Java 虚拟机一直使用这种技术。对一般用途而言,"标记-清扫"方式速度相当慢,但是当你知道程序只会产生少量垃圾甚至不产生垃圾时,它的速度就很快了。 -"标记-清扫" +"标记-清扫"所依据的思路仍然是从栈和静态存储区出发,遍历所有的引用,找出所有存活的对象。但是,每当找到一个存活对象,就给对象设一个标记,并不回收它。只有当标记过程完成后,清理动作才开始。在清理过程中,没有标记的对象将被释放,不会发生任何复制动作。"标记-清扫"后剩下的堆空间是不连续的,垃圾回收器要是希望得到连续空间的话,就需要重新整理剩下的对象。 + +"停止-复制"指的是这种垃圾回收动作不是在后台进行的;相反,垃圾回收动作发生的同时,程序将会暂停。在 Oracle 公司的文档中会发现,许多参考文献将垃圾回收视为低优先级的后台进程,但是早期版本的 Java 虚拟机并不是这么实现垃圾回收器的。当可用内存较低时,垃圾回收器会暂停程序。同样,"标记-清扫"工作也必须在程序暂停的情况下才能进行。 + +如前文所述,这里讨论的 Java 虚拟机中,内存分配以较大的"块"为单位。如果对象较大,它会占用单独的块。严格来说,"停止-复制"要求在释放旧对象之前,必须先将所有存活对象从旧堆复制到新堆,这导致了大量的内存复制行为。有了块,垃圾回收器就可以把对象复制到废弃的块。每个块都有年代数来记录自己是否存活。通常,如果块在某处被引用,其年代数加 1,垃圾回收器会对上次回收动作之后新分配的块进行整理。这对处理大量短命的临时对象很有帮助。垃圾回收器会定期进行完整的清理动作——大型对象仍然不会复制(只是年代数会增加),含有小型对象的那些块则被复制并整理。Java 虚拟机会监视,如果所有对象都很稳定,垃圾回收的效率降低的话,就切换到"标记-清扫"方式。同样,Java 虚拟机会跟踪"标记-清扫"的效果,如果堆空间出现很多碎片,就会切换回"停止-复制"方式。这就是"自适应"的由来,你可以给它个啰嗦的称呼:"自适应的、分代的、停止-复制、标记-清扫"式的垃圾回收器。 + +Java 虚拟机中有许多附加技术用来提升速度。尤其是与加载器操作有关的,被称为"即时"(Just-In-Time, JIT)编译器的技术。这种技术可以把程全部或部分翻译成本地机器码,所以不需要 JVM 来进行翻译,因此运行得更快。当需要装载某个类(通常是创建该类的第一个对象)时,编译器会先找到其 **.class** 文件,然后将该类的字节码装入内存。你可以让即时编译器编译所有代码,但这种做法有两个缺点:一是这种加载动作贯穿整个程序生命周期内,累加起来需要花更多时间;二是会增加可执行代码的长度(字节码要比即时编译器展开后的本地机器码小很多),这会导致页面调度,从而一定降低程序速度。另一种做法称为*惰性评估*,意味着即时编译器只有在必要的时候才编译代码。这样,从未被执行的代码也许就压根不会被 JIT 编译。新版 JDK 中的 Java HotSpot 技术就采用了类似的做法,代码每被执行一次就优化一些,所以执行的次数越多,它的速度就越快。 ## 成员初始化 +Java 尽量保证所有变量在使用前都能得到恰当的初始化。对于方法的局部变量,这种保证会以编译时错误的方式呈现,所以如果写成: + +```java +void f() { + int i; + i++; +} +``` + +你会得到一条错误信息,告诉你 **i** 可能尚未初始化。编译器可以为 **i** 赋一个默认值,但是未初始化的局部变量更有可能是程序员的疏忽,所以采用默认值反而会掩盖这种失误。强制程序员提供一个初始值,往往能帮助找出程序里的 bug。 + +要是类的成员变量是基本类型,情况就会变得有些不同。正如在"万物皆对象"一章中所看到的,类的每个基本类型数据成员保证都会有一个初始值。下面的程序可以验证这类情况,并显示它们的值: + +```java +// housekeeping/InitialValues.java +// Shows default initial values + +public class InitialValues { + boolean t; + char c; + byte b; + short s; + int i; + long l; + float f; + double d; + InitialValues reference; + + void printInitialValues() { + System.out.println("Data type Initial value"); + System.out.println("boolean " + t); + System.out.println("char[" + c + "]"); + System.out.println("byte " + b); + System.out.println("short " + s); + System.out.println("int " + i); + System.out.println("long " + l); + System.out.println("float " + f); + System.out.println("double " + d); + System.out.println("reference " + reference); + } + + public static void main(String[] args) { + new InitialValues().printInitialValues(); + } +} +``` + +输出: + +```Java +Data type Initial value +boolean false +char[NUL] +byte 0 +short 0 +int 0 +long 0 +float 0.0 +double 0.0 +reference null +``` + +可见尽管数据成员的初值没有给出,但它们确实有初值(char 值为 0,所以显示为空白)。所以这样至少不会出现"未初始化变量"的风险了。 + +在类里定义一个对象引用时,如果不将其初始化,那么引用就会被赋值为 **null**。 + +### 指定初始化 + +怎么给一个变量赋初值呢?一种很直接的方法是在定义类成员变量的地方为其赋值。以下代码修改了 InitialValues 类成员变量的定义,直接提供了初值: + ## 构造器初始化