JVM进阶之GC（二）对象存活判断算法

雨点打透心脏的1/2处 2022-05-24 07:30 152阅读 0赞

上一篇简单的说明了对象在JVM中的内存分代策略，此文继续来为GC打基础，说说什么样的对象需要被GC，即对象是否存活判定算法。

## 判定对象存活算法 ##

如何判断对象沦为了垃圾也是门技术。

### 引用计数法 ###

引用计数法就是给对象加个引用计数器，每有一个地方引用到它时，这个引用计数器就加1。当引用失效的时候，计数器的值就减1，也就是说根据引用计数器的值来判断对象是否存活，若值是0，那么该对象就不再被使用了。   
真是如此吗？答案是否定的。试想一下如下图的场景：   
![对象互相引用][SouthEast]   
AB对象相互引用，那么AB对象的引用计数器的值永远都不会为0，AB就永远都不会被回收，直接造成内存泄漏问题。所以该算法最大的缺点是`很难解决对象之间相互引用的问题`。但事实上，如上图情况的相互引用对象会被回收，说明实际不是用引用计数法判定对象存活与否。

### 可达性分析法 ###

可达性分析法的基本思路是通过一系列的GC Roots对象作为起始点，从这些点向下搜索它们引用的对象，这样可以生成一颗引用树，树的节点就是可达的对象。反之，不在树上的对象即可判定对象已死。来看如下图：   
![可达性分析法][SouthEast 1]   
D和E对象相互引用，但是它们没有RC Roots根节点的引用指向，所以D和E在下次垃圾回收时会被处死，而ABC对象在GC Roots的引用树上，会视为存活对象。

那么哪些对象可以作为引用树的根节点呢？

#### 可作为GC Roots的对象 ####

不难想象，作为GC Roots的对象必须是极难被回收的对象，包括了如下几种对象：

*  虚拟机栈（`栈帧中的本地变量表`）中引用的对象，如在方法中定义和使用的变量
 *  方法区中的`类静态属性引用的对象`，如static修饰的成员变量
 *  方法区中`常量引用的对象`，如static和final共同修饰的常量
 *  本地方法栈中`JNI引用的对象`，JNI也就是调的native方法

### 引用类型与垃圾回收时机 ###

不论是通过以上哪种方式判断对象是否存活，都与`引用`相关。java自1.2之后，对引用划分了4种，如下：

*  `强引用`：只要某个对象有强引用与之关联，JVM必定不会回收这个对象，即使在内存不足的情况下，`JVM宁愿抛出OutOfMemory错误也不会回收`这种对象。
 *  `软引用`：软引用是用来描述一些有用但并不是必需的对象，比如引用图片地址等，在Java中用java.lang.ref.SoftReference类来表示。对于软引用关联着的对象，`只有在内存不足的时候JVM才会回收`该对象。
 *  `弱引用`：弱引用也是用来描述非必需对象的，当JVM进行垃圾回收时，无论内存是否充足，都会回收被弱引用关联的对象。也就是说被弱引用关联的对象，`只能生存到下一次垃圾收集发生之前`。
 *  `虚引用（幽灵引用或幻影引用）`：虚引用和前面的软引用、弱引用不同，它并不影响对象的生命周期。在java中用java.lang.ref.PhantomReference类表示。如果一个对象与虚引用关联，则跟没有引用与之关联一样，在任何时候都可能被垃圾回收器回收。为一个对象设置虚引用关联的`唯一目的就是能在这个对象被收集器回收时收到一个系统通知`。与弱引用区别：在GC时会被通知。

好了，今天点到为止，下篇谈谈垃圾回收算法和垃圾回收器。

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[SouthEast 1]: /images/20220524/6cce326720a7487a87ddd24faa33b404.png