Java開發(fā)平臺(tái)中的生命周期管理
對(duì)象的生命周期沒有大家想的那么復(fù)雜。其實(shí)其就是回答了兩個(gè)簡(jiǎn)單的問題。什么時(shí)候需要?jiǎng)?chuàng)建對(duì)象?什么時(shí)候把對(duì)象消亡?這兩個(gè)問題解決了，那么對(duì)象的生命周期問題也就解決了。
一、傳統(tǒng)的對(duì)象生命周期管理方法。
為了對(duì)Java開發(fā)平臺(tái)中的生命周期管理方法有一個(gè)更加深刻的理解，筆者認(rèn)為大家需要對(duì)傳統(tǒng)的生命周期管理方法先有一個(gè)了解。因?yàn)檫@有助于大家有一個(gè)相互的對(duì)比，從而會(huì)對(duì)Java語(yǔ)言中的生命周期管理方法會(huì)有一個(gè)比較直觀的印象。
在傳統(tǒng)的編程語(yǔ)言中，如C語(yǔ)言，其考慮對(duì)象的生命周期，主要是從對(duì)象與應(yīng)用程序的執(zhí)行效率出發(fā)的。為了追求應(yīng)用程序***的執(zhí)行效率，C語(yǔ)言要求在編寫應(yīng)用程序的時(shí)候程序開發(fā)人員必須確定對(duì)象的存儲(chǔ)空間與生命周期，既可以通過堆餞或者限域變量來實(shí)現(xiàn)。這么設(shè)計(jì)的話，好處是很明顯的。由于在程序開發(fā)的時(shí)候就涉及好了對(duì)象的存儲(chǔ)空間與生命周期，那么在程序運(yùn)行的時(shí)候就不需要再花精力去創(chuàng)建對(duì)象。應(yīng)用程序開發(fā)人員需要知道的是，在堆棧中創(chuàng)建與釋放對(duì)象的存儲(chǔ)空間是一件很容易且不用花費(fèi)多少時(shí)間的事情。如在堆棧中創(chuàng)建對(duì)象空間只需要一條將棧頂指針向下移動(dòng)的匯編指令，另一條匯編指令對(duì)應(yīng)釋放存儲(chǔ)空間所需的將棧頂指針往上移動(dòng)即可。所以應(yīng)用程序的執(zhí)行速度就會(huì)比較高，可以將對(duì)象存儲(chǔ)空間的分配和釋放置于比較有限考慮的地位。
但是這種管理方法的***缺陷就是靈活性不高。因?yàn)樵趹?yīng)用程序開發(fā)的時(shí)候就必須要知道對(duì)象的確切數(shù)量、生命周期和存儲(chǔ)空間。如果后續(xù)需要對(duì)應(yīng)用程序進(jìn)行二次開發(fā)或者功能升級(jí)，如果涉及到添加新對(duì)象的話，那么修改的工作量就會(huì)很大。而且對(duì)于普通的應(yīng)用程序開發(fā)人員來說，很難對(duì)所需要的對(duì)象的數(shù)量與生命周期，做出一個(gè)準(zhǔn)確的預(yù)計(jì)。可見，這種管理方式雖然可以保證應(yīng)用程序的***運(yùn)行速度，但是其局限性也是蠻大的。其不僅靈活性不高，而且對(duì)于應(yīng)用程序開發(fā)者有更高的要求。
二、Java平臺(tái)下的對(duì)象生命周期管理方法。
在Java語(yǔ)言平臺(tái)下，其與傳統(tǒng)的對(duì)象管理方法有很大的不同。在Java語(yǔ)言平臺(tái)下，叫做動(dòng)態(tài)創(chuàng)建對(duì)象。簡(jiǎn)單地說，就是不是在應(yīng)用程序開發(fā)的時(shí)候創(chuàng)建對(duì)象，而是在應(yīng)用程序運(yùn)行的過程中動(dòng)態(tài)的根據(jù)需要建立對(duì)象。與上面的對(duì)象生命周期不同，動(dòng)態(tài)的創(chuàng)建對(duì)象，只在應(yīng)用程序運(yùn)行的時(shí)候才會(huì)考慮需要?jiǎng)?chuàng)建多少對(duì)象，他們的生命周期有多久，對(duì)象的類型是什么等等。這些問題只有在應(yīng)用程序代碼被執(zhí)行的那一刻才能夠最終的確定下來。在應(yīng)用程序開發(fā)的過程中不需要關(guān)注這些問題。如在Java語(yǔ)言開發(fā)中，一開始不需要建立對(duì)象。在需要對(duì)象的時(shí)候，可以利用new關(guān)鍵字來創(chuàng)建一個(gè)對(duì)象。
很明顯，由于對(duì)象的創(chuàng)建與消亡都是在應(yīng)用程序運(yùn)行的時(shí)候動(dòng)態(tài)管理的，為此其靈活性要比傳統(tǒng)的靜態(tài)管理方式要高。當(dāng)需要新的對(duì)象相時(shí)，只需要在代碼中利用NEW關(guān)鍵字創(chuàng)建一個(gè)即可，而不需要對(duì)其他的內(nèi)容進(jìn)行更改。為此，象Java這種采用動(dòng)態(tài)機(jī)制來管理對(duì)象生命周期的語(yǔ)言，往往被認(rèn)為其在升級(jí)、二次開發(fā)上面都比傳統(tǒng)的C語(yǔ)言程序要高。而且由于在需要的時(shí)候創(chuàng)建對(duì)象，為此對(duì)于應(yīng)用程序開發(fā)者的要求也相對(duì)比較低一點(diǎn)。應(yīng)用程序開發(fā)人員進(jìn)入Java語(yǔ)言的門檻也會(huì)低許多。
但是其***的缺陷就是會(huì)影響到應(yīng)用程序的執(zhí)行效率。因?yàn)槿绻捎脛?dòng)態(tài)創(chuàng)建對(duì)象的話，則對(duì)象的存儲(chǔ)空間是在應(yīng)用程序運(yùn)行時(shí)被動(dòng)態(tài)管理的。所以此時(shí)應(yīng)用程序就需要耗費(fèi)額外的時(shí)間在堆中分配存儲(chǔ)空間，這個(gè)時(shí)間就要遠(yuǎn)遠(yuǎn)的大于***種靜態(tài)管理對(duì)象在堆棧中創(chuàng)建存儲(chǔ)空間的時(shí)間。為此在同等條件下，Java語(yǔ)言開發(fā)的應(yīng)用程序效率就比C語(yǔ)言開發(fā)的應(yīng)用程序要低一點(diǎn)。如果不采取其他措施來優(yōu)化Java語(yǔ)言性能的話，那么這個(gè)差距會(huì)很大。
為此Java語(yǔ)言采用這種對(duì)象生命周期管理方式，主要就是看中其對(duì)象管理過程中的靈活性。動(dòng)態(tài)創(chuàng)建對(duì)象的管理方式可以方便解決一般化編程問題。這也會(huì)創(chuàng)建一些應(yīng)用程序自定義平臺(tái)提供了幫助。
三、通過垃圾回收器來自動(dòng)回收不需要用的對(duì)象。
動(dòng)態(tài)管理對(duì)象的方式其除了在性能上有所欠缺外，最重要的是其在對(duì)象的回收上也有比較大的缺陷。如通過堆棧來創(chuàng)建對(duì)象(***種管理對(duì)象的方式)，語(yǔ)言編譯器可以確定對(duì)象存活的時(shí)間，并在時(shí)間到期后自動(dòng)收回對(duì)象所占用的空間。而如果在堆上創(chuàng)建對(duì)象(第二種對(duì)象管理方式)，則語(yǔ)言編譯器就對(duì)應(yīng)用程序?qū)ο蟮纳芷谝粺o所知，不知道什么時(shí)候?qū)ο髸?huì)消亡。為此如果不采取其他處理機(jī)知的話，則需要通過代碼來判斷對(duì)象的生命周期，并在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候收回對(duì)象所占用的存儲(chǔ)空間。可是這種通過代碼來判斷對(duì)象生命周期的方式，會(huì)在很大程度上造成應(yīng)用程序的安全漏洞，若發(fā)現(xiàn)內(nèi)存泄露等等的安全隱患。
不過如果采用Java語(yǔ)言作為開發(fā)平臺(tái)的話，則不用擔(dān)心這個(gè)問題。因?yàn)樵贘ava語(yǔ)言平臺(tái)下，提供了一種叫做垃圾回收器的管理機(jī)制。垃圾回收器就好像是一個(gè)監(jiān)視器，其時(shí)刻監(jiān)視著應(yīng)用程序的運(yùn)行。它可以自動(dòng)發(fā)現(xiàn)應(yīng)用程序?qū)ο蠛螘r(shí)消亡，從而幫助應(yīng)用程序釋放對(duì)象所占用的空間。也就是說，如果采用Java語(yǔ)言的垃圾回收器，不需要再通過編碼來判斷什么時(shí)候消亡對(duì)象。這項(xiàng)工作的話，Java語(yǔ)言編譯器會(huì)幫助程序開發(fā)人員來完成。說的再直白一點(diǎn)，應(yīng)用程序開發(fā)人員只需要負(fù)責(zé)創(chuàng)建對(duì)象即可。對(duì)象需要消亡的時(shí)候，其會(huì)自動(dòng)消失(當(dāng)然是在垃圾回收器的幫助下)。
可見通過Java垃圾回收器的幫助，可以解決通過堆來創(chuàng)建對(duì)象的不足之處。應(yīng)用程序開發(fā)人員可以不用考慮該在什么時(shí)候釋放對(duì)象所占用的空間，不需要開發(fā)額外的代碼來管理這個(gè)問題。從而可以在***程度上避免應(yīng)用程序內(nèi)存泄露的安全隱患。
另外需要注意的一點(diǎn)就是，雖然Java語(yǔ)言的垃圾回收器已經(jīng)解決了對(duì)象回收與空間釋放的問題。但是其對(duì)于性能方面的改善不能夠起到任何的作用。所以這個(gè)性能上的缺陷仍然成為Java語(yǔ)言的一個(gè)瓶頸資源。當(dāng)然這個(gè)問題也不是我們能夠解決的，需要那些語(yǔ)言專家來想法設(shè)法提高動(dòng)態(tài)分配對(duì)象空間的效率。我們應(yīng)用程序開發(fā)者所能夠做的就是通過優(yōu)化Java語(yǔ)言代碼，通過代碼復(fù)用與繼承等方式來提高應(yīng)用程序的性能，讓應(yīng)用程序的性能有所改善。
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