JVM中判断对象是否存活的方法

待我称王封你为后i 2022-07-15 13:42 178阅读 0赞

Java中几乎所有的对象实例都存放在堆中，在垃圾收集器对堆内存进行回收前，第一件事情就是要确定哪些对象还“存活”，哪些对象已经“死去”（即不可能再通过任何途径被使用）。

## 引用计数算法 ##

首先需要声明，**至少主流的Java虚拟机里面都没有选用引用计数算法来管理内存。**  
　　什么是引用计数算法：**给对象中添加一个引用计数器，每当有一个地方引用它时，计数器值加１；当引用失效时，计数器值减１.任何时刻计数器值为０的对象就是不可能再被使用的。**那为什么主流的Java虚拟机里面都没有选用这种算法呢？其中最主要的原因是它很难解决**对象之间相互循环引用**的问题。在下面的代码中，我们在testGC()中new两个ReferenceCountingGC对象objA和objB，然后令objA.instance=objB，objB.instance=objA，最后令objA和objB都为null。此时，这两个对象实际上已经不可能再被访问，但由于它们互相引用着对方，导致它们的引用计数器值都不为0，于是使用引用计数算法无法通知GC收集器回收它们。

public class ReferenceCountingGC {
    
        public Object instance = null;
    
        private static final int _1MB = 1024 * 1024;
    
        /**
         * 这个成员属性的唯一意义就是占点内存，以便在能在GC日志中看清楚是否有回收过
         */
        private byte[] bigSize = new byte[2 * _1MB];
    
        public static void testGC() {
            ReferenceCountingGC objA = new ReferenceCountingGC();
            ReferenceCountingGC objB = new ReferenceCountingGC();
            objA.instance = objB;
            objB.instance = objA;
    
            objA = null;
            objB = null;
    
            // 假设在这行发生GC，objA和objB是否能被回收？
            System.gc();
        }
    
        public static void main(String[] args) {
            testGC();
        }
    }

现在，我们在main方法中调用testGC()，然后打印GC日志（[在Myeclipse中打印GC日志的方法][Myeclipse_GC]）。得到结果为：

0.161: \[GC **4761K->568K**(124416K), 0.0022505 secs\]  
0.163: \[Full GC 568K->471K(124416K), 0.0201927 secs\]

由“4761K->568K”我们可以得知，虚拟机并没有因为这两个对象相互引用就不回收它们，这也从侧面说明了**hotspot虚拟机并不是通过引用计数算法来判断对象是否存活的**。

那么，在主流的商用程序语言的主流实现中，是通过什么方法来判断对象是否存活的呢？答案是下面将要介绍的可达性分析算法。

## 可达性分析算法 ##

可达性分析算法的基本思路是：**通过一系列的称为“GC Roots”的对象作为起始点，从这些节点考试向下探索，搜索所走过的路径称为“引用链”，当一个对象到GC Roots没有任何引用链相连（用图论的话来说，就是从GC Roots到这个对象不可达）时，则证明此对象是不可用的。**如下图中，对象object5、object6、object7虽然互有关联，但是它们到GC Roots是不可达的，所以它们将会被判定为是可回收的对象。  
　　![image\_1avqosqe6jtf15gi1h0mrlsu989.png-609.3kB][image_1avqosqe6jtf15gi1h0mrlsu989.png-609.3kB]  
　　  
在Java语言中，可作为GC Roots的对象包括下面几种：  
1. 虚拟机栈（栈帧中的本地变量表）中引用的对象；  
2. 方法区中类静态属性引用的对象；  
3. 方法区中常量引用的对象；  
4. 本地方法栈中JNI（即一般说的Native方法）引用的对象。

[Myeclipse_GC]: http://blog.csdn.net/xiangwanpeng/article/details/52912416
[image_1avqosqe6jtf15gi1h0mrlsu989.png-609.3kB]: /images/20220715/04c7fe3584f940a2a3a4da2da215e56b.png