Java理论与实践 - 它是谁的对象？ - 编程入门网

Java理论与实践 - 它是谁的对象？

在没有垃圾收集的语言中，比如C++，必须特别关注内存管理。对于每个动态 对象，必须要么实现引用计数以模拟 垃圾收集效果，要么管理每个对象的“所 有权”――确定哪个类负责删除一个对象。通常，对这种所有权的维护并没有什 么成文的规则，而是按照约定（通常是不成文的）进行维护。尽管垃圾收集意味 着Java开发者不必太多地担心内存 泄漏，有时我们仍然需要担心对象所有权， 以防止数据争用（data races）和不必要的副作用。在这篇文章中，Brian Goetz 指出了一些这样的情况，即Java开发者必须注意对象所有权。

如果您是在1997年之前开始学习编程，那么可能您学习的第一种编程语言没 有提供透明的垃圾收集。每一个new 操作必须有相应的delete操作 ，否则您的 程序就会泄漏内存，最终内存分配器（memory allocator ）就会出故障，而您 的程序就会崩溃。每当利用 new 分配一个对象时，您就得问自己，谁将删除该 对象？何时删除？

别名， 也叫做 ...

内存管理复杂性的主要原因是别名使用：同一块内存或对象具有 多个指针或 引用。别名在任何时候都会很自然地出现。例如，在清单 1 中，在 makeSomething 的第一行创建的 Something 对象至少有四个引用：

something 引用。

集合 c1 中至少有一个引用。

当 something 被作为参数传递给 registerSomething 时，会创建临时 aSomething 引用。

集合 c2 中至少有一个引用。

清单 1. 典型代码中的别名

Collection c1, c2; 　　 public void makeSomething { 　　　　 Something something = new Something(); 　　　　 c1.add(something); 　　　　 registerSomething(something); 　　 } 　　 private void registerSomething(Something aSomething) { 　　　　 c2.add(aSomething); 　　 }

在非垃圾收集语言中需要避免两个主要的内存管理危险：内存泄漏和悬空指 针。为了防止内存泄漏，必须确保每个分配了内存的对象最终都会被删除。为了 避免悬空指针（一种危险的情况，即一块内存已经被释放了，而一个指针还在引 用它），必须在最后的引用释放之后才删除对象。为满足这两条约束，采用一定 的策略是很重要的。

为内存管理而管理对象所有权

除了垃圾收集之外，通常还有其他两种方法用于处理别名问题： 引用计数和 所有权管理。引用计数（reference counting）是对一个给定的对象当前有多少 指向它的引用保留有一个计数，然后当最后一个引用被释放时自动删除该对象。 在 C和20世纪90年代中期之前的多数 C++ 版本中，这是不可能自动完成的。标 准模板库（Standard Template Library，STL）允许创建“灵巧”指针，而不能 自动实现引用计数（要查看一些例子，请参见开放源代码 Boost 库中的 shared_ptr 类，或者参见STL中的更加简单的 auto_ptr 类）。

所有权管理（ownership management） 是这样一个过程，该过程指明一个指 针是“拥有”指针（"owning" pointer），而 所有其他别名只是临时的二类副 本（ temporary second-class copies），并且只在所拥有的指针被释放时才删 除对象。在有些情况下，所有权可以从一个指针“转移”到另一个指针，比如一 个这样的方法，它以一个缓冲区作为参数，该方法用于向一个套接字写数据，并 且在写操作完成时删除这个缓冲区。这样的方法通常叫做接收器 （sinks）。在 这个例子中，缓冲区的所有权已经被有效地转移，因而进行调用的代码必须假设 在被调用方法返回时缓冲区已经被删除。（通过确保所有的别名指针都具有与调 用堆栈（比如方法参数或局部变量）一致的作用域（scope ），可以进一步简化 所有权管理，如果引用将由非堆栈

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