Java內存管理

習題預習

1. Java memory management中什麼是Garbage Collection（垃圾回收）？如何判定哪些對象可以回收？
2. Java中使用什麼內存區域？這些內存區域有什麼區別？
3. Java中的內存洩漏是什麼？如何避免內存洩漏？
4. Java中如何手動進行內存回收，使用哪些關鍵字和方法？
5. Java中的Object.finalize()是什麼？有什麼用途？

說明知識

Java memory management是指Java虛擬機（JVM）管理Java程式執行時所需的記憶體資源，包括分配、釋放和回收記憶體。

Java的記憶體管理具有自動化和運行時控制的特點，主要透過垃圾回收器進行自動回收已經不再使用的記憶體，讓Java程式能夠在一定程度上不用手動管理記憶體，並將其專注於開發邏輯。

舉例來說，當使用new關鍵字創建物件時，Java虛擬機會在heap區分配一塊空間，用於儲存物件。當此物件不再被任何線程使用時，垃圾回收器會自動回收這塊空間，以便在需要時用於分配其他物件。

另一個例子是String Pool，當使用String類創建字串時，JVM會在String Pool中搜索是否已存在該字串，如果存在則直接返回引用，否則創建一個新字串並存儲在String Pool中。

總之，Java memory management的目標是提供高效的記憶體管理和垃圾回收，讓Java程式開發者能夠更輕鬆地撰寫高效且穩定的程式。

彙總重點

1. Java中的內存分配和釋放由JVM自動管理。
2. JVM為每個應用程序實例分配內存池，其中包含了堆和方法區。
3. 堆是Java程序中最大的內存池，用於存儲對像實例和數組。
4. 方法區用於存儲類定義、方法定義和靜態變量等元數據信息。
5. 由於Java程序會自動進行垃圾回收，因此程序員一般不需要關心對象的銷毀問題。
6. Java中的內存洩漏主要是指程序中存在過多的對象實例，導致JVM無法及時回收，從而使得內存使用率過高。
7. Java中的內存管理可以通過一些技術手段進行優化，例如：對像池、緩存、引用計數等。

知識測驗

1. 在Java中，如何在運行時改變對像大小？

答案：在Java中，對象的大小無法在運行時改變。當一個對像被創建時，它的大小就已經確定了，並且在其生命週期內保持不變。

2. 在Java中，什麼是垃圾收集器？它是如何工作的？

答案：垃圾收集器是Java運行時系統中的一個元素，它負責回收不再使用的對象並釋放內存。垃圾收集器跟蹤和記錄對象的使用情況，當一個對像不再被引用時，它就會被標記為「垃圾」。垃圾收集器定期運行，它會清除不再被使用的對象並釋放相應的內存。

3. 在Java中，什麼是堆？如何調整堆的大小？

答案：堆是Java運行時系統中的一個內存區域，它用於存儲對像實例。Java運行時系統分配一個特定大小的堆，在程序運行期間，堆的大小可能需要調整。可以通過使用Java運行時系統的一些特性來增加或減少堆的大小。

4. 在Java中，什麼是finalizer？

答案：finalizer是Java中一個特殊的方法，它在對像被垃圾收集之前被呼叫。finalizer方法可以被用來在對像被垃圾收集之前執行一些清理工作。

5. 在Java中，為什麼需要設置適當的-Xms和-Xmx參數？

答案：在Java中，-Xms和-Xmx參數用來設置堆的初始大小和最大大小。如果堆的初始大小不足以容納應用程序使用的對象，那麼在程序運行期間將不斷進行垃圾收集，會導致性能降低。同樣的，如果堆的最大大小不足以支持應用程序需要，則將導致OutOfMemoryError異常。因此，設置適當的-Xms和-Xmx參數是至關重要的。