[筆記] Effective Java #7 消除過期的物件引用

Effective Java 3rd 簡體中文版筆記 #7 消除過期的物件引用
相對於 C/C++ 來說，Java 會自動進行垃圾回收 (garbage collection)，但並不表示開發者可以完全不管理 memory。如果物件已經過期，但沒有清除對該物件的引用，就算經過 JVM 多次的垃圾回收機制，物件依然會存在於 memory 中，這種現象稱作記憶體洩漏 (memory leak)，嚴重時會出現 OutOfMemoryError。
上述的問題，修正方法為當物件需要回收時，就清除對該物件的引用，清空物件引用應該是一種例外，垃圾回收機制可以回收絕大多數的過期物件，同時應讓變數的作用域最小化，縮短變數的生命週期。

// number should be method variable
public class Calculator {
    private Long number = 0;
    public Long cal() {
        ...
    }
}
public class Calculator {
    public Long cal() {
        Long number = ...
        return number;
    }
}

如果 class 自己處理 memory 的管理，開發者就應注意是否存在 memory leak 的問題。在 Stack 中，會管理一陣列，其中 pop() 內部調用 Vector 的 removeElementAt(int)，在 removeElementAt 方法的最後，明確地將原本引用該物件的 array[index] 設定為 null，清除引用。

// java.lang.Stack source code
public synchronized E pop() {
    E       obj;
    int     len = size();
    obj = peek();
    removeElementAt(len - 1);
    return obj;
}
// java.util.Vector source code
public synchronized void removeElementAt(int index) {
    ...
    elementCount--;
    elementData[elementCount] = null; /* to let gc do its work */
}

Memory leak 另一個常見情境就是出現在 cache 中，放到 cache 的物件容易被遺忘，可以使用 WeakHashMap 來處理，或是由一 background thread 定期的去清除 cache，像是 ScheduledThreadPoolExecutor。

WeakHashMap
https://www.baeldung.com/java-weakhashmap
https://droidyue.com/blog/2018/07/23/a-briefing-looking-at-weakhashmap/

還有像是監聽器 (Listener) 及 callback，開發者因需求註冊監聽器及 callback，在不需使用後，忘記將其取消註冊，同樣也會造成 memory leak。其實 memory leak 不常被發現，大多需要使用 Heap Profiler 等工具才能發現。

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