JVM_4_对象已死吗

概述

 

GC不是Java预研的伴生产物，GC的历史比Java久远。

 

GC需要完成三件事情：(这三点很重要)

1. 哪些内存需要回收？
2. 什么时候回收？
3. 如何回收？

 

从目前来看，内存的动态分配与内存回收计数已经相当成熟，似乎进入了"自动化"时代，为什么我们还要去了解GC和内存分配呢？

 

答：当我们需要排查各种内存溢出、内存泄露问题时，当垃圾收集成为系统达到高到并发量的瓶颈时，我们就需要对这些"自动化"的技术实施必要的监控和调节。

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Java虚拟机规范SE7中文版

对象已死？

 

参考资料：

《JVM内存管理------GC简介》

 

 

在堆中存放着Java世界中几乎所有的对象实例，垃圾收集器在对堆进行回收前，第一件事就是确定这些对象之中哪些还"存活"着，哪些已经"死去"。

 

 

 

引用计数器算法

 

简单直观的办法,效率较高,被称作"引用计数器算法".

不过这个算法有一个致命的缺陷,那就是对于循环引用的对象无法进行回收.

 

书上的Demo看不出那个输出结果，我们看另外一个栗子，意会一下就好：

/** * Test_引用计数器算法 */public class GC_Object {    Object field = null;    public static void main(String[] args) {        Thread thread = new Thread(new Runnable() {            @Override            public void run() {                GC_Object objectA = new GC_Object();                GC_Object objectB = new GC_Object();//1                objectA.field = objectB;                objectB.field = objectA;    //2                //do something...                objectA = null;                objectB = null;     //3            }        });        thread.start();        while (true);    }}

这段代码看起来有点刻意为之，但其实在实际编程过程当中，是经常出现的；

比如两个一对一关系的数据库对象，各自保持着对方的引用。最后一个无限循环只是为了保持JVM不退出，没什么实际意义。

 

对于我们现在使用的GC来说,当thread线程运行结束之后,会将objectA和objectB全部作为待回收的对象.

而如果我们的GC采用上面所说的引用计数器算法,则这两个对象永远不会被回收,即使我们在使用后显示的将对象归为空值也没用.

 

代码中标注了1,2,3个标识符;

当1这个语句执行完毕之后,两个对象的引用计数全部为1.

当2这个语句执行完成之后,两个对象的引用计数全部为2.

当3这个语句执行完毕之后,也就是将二者全部归为空值之后,二者的引用计数器任然为1.

 

根据引用计数器算法的回收规则,引用计数器没有归0,是不会被回收的.

可达性分析算法

可达性分析算法还有一个名字"根搜索算法"

 

这个根搜索算法，是后面所有垃圾算法的爸爸...╮(╯▽╰)╭

 

这个算法的基本思想就是：

通过一系列的称为"GCRoots"的对象作为起始点，从这些节点开始向下搜索，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时，则证明此对象是不可用的。

 

原书中的示意图：

如上图所示：对象object5、object6、object7虽然互相有关联，但是它们到GC Roots是不可达的，所以它们被判定是可回收对象。

 

在Java语言中，可作为GC Roots的对象包括以下几种：

1. 虚拟机栈中引用的对象
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JNI引用的对象

 

第一和第四种都是指方法的本地变量表.

第三种主要是声明为final的常量值.

再谈引用

无论是通过引用计数器算法判断对象的应用数量，还是通过可达性分析算法"根搜索算法"判断对象的引用链是否可达，判断对象是否存活都与"引用"有关

 

"引用"这个词的定义在JDK1.2之前和之后，有两套定义，我们这里只看jdk1.2之后定义的。

 

在JDK1.2之后，Java对引用的概念进行了扩充，将引用分为强引用、软引用、弱引用、虚引用四种。

这四种引用强度依次逐渐减弱。

 

强引用：

类似于"Object obj= new Object()"这类引用，只要强引用还存在，垃圾收集器永远不会回收掉被引用的对象。

 

软引用：

软引用是用来描述一些还有用但并非必须的对象。对于软引用关联着的对象，在系统将要发生内存溢出异常之前，将会把这些对象列进回收范围之中进行第二次回收。

 

弱引用：

弱引用也是用来描述非必须对象的，但是它的强度比软引用更弱一些，被弱引用关联的对象只能生存到下一次垃圾收集之前。

当垃圾收集器开始工作时，无论当前内存是否足够，都会回收掉只被弱引用关联的对象。

 

虚引用：

虚引用也被称为：幽灵引用、幻影引用，它是最弱的一种引用关系。

一个对象是否有虚引用的存在，完全不会对其生存时间构成影响，也无法通过虚引用来取得一个对象实例。

 

 

 

 

 

生存还是死亡

在垃圾搜索算法中，即使是可达性分析算法(根搜索算法)中不可达的对象，也并非是"非死不可"的，这时候他们暂时处于"缓刑"阶段。

 

要真正宣告一个对象死亡，至少需要经理两次标记过程：

1. 对象在进行第一次可达性分析后发现没有与GC Roots相连的引用链，那它将会被第一次标记并且进行一次筛选。
2. 筛选的条件是此对象是否有必要执行finalize()方法，当对象没有覆盖finalize()方法，或者finalize()方法已经被虚拟机调用过，虚拟机

将这两种情况都视为"没有必要执行"

 

接下去，如果这个对象被判定为有必要执行finalize()方法，那么这个对象将会放置在一个叫做"F-Queue"的队列之中，然后虚拟机会创建线程去执行

这里的"执行"是指：虚拟机触发finalize()方法。

 

不过不建议使用finalize()方法，使用try-finally或者其他的方法都可以做的更好。

回收方法区

很多人认为方法区(Hotspot中的永久代)是没有垃圾收集的，的确，《Java虚拟机规范》中确实说过不强制要求虚拟机在方法区实现垃圾收集。

而且在方法区中进行垃圾搜集的"性价比"一般比较低。

 

方法区(Hptspot"永久代")的垃圾搜集主要回收两个部分内容：废弃常量和无用的类。

 

回收废弃常量与回收Java堆中的对象非常类似，我们以常量池中的字面量回收举个栗子：

假如一个字符串"abc"已经进入了常量池，但是当前系统中没有任何一个String对象是叫做"abc"的，换句话说，就是没有任何String对象指向常量池中的"abc"常量，也没有任何地方引用了这个字面量；

如果这个时候发生了内存回收，而且必要的话，这个"abc"常量会被系统清理出常量池。

 

 

判定一个常量是否是"废弃常量"比较简单，而要判定一个类是否是"无用的类"的条件则相对苛刻很多，需要同时满足以下三个条件：

1. 该类所有的实例都已经被垃圾回收，也就是Java堆中不存在该类的任何实例。
2. 加载该类的ClassLoader已经被回收。
3. 该类对应的java.lang.Class对象没有在任何地方被引用，无法在任何地方通过反射访问该类的方法。

 

虚拟机可以对满足上述三个条件的无用类进行回收，这里说的仅仅是"可以"，而并不是像对象一样，不使用了就必然会回收，这个可以通过参数自己控制。