对象的生存与死亡

时间：2022-12-27 16:04:58

垃圾收集器在对堆中的对象进行回收时，需要先判断对象是否还存活，如果确认该对象已经死亡，才开始回收该对象占用的内存。
判断对象是否死亡的方法有如下几种：

引用计数算法

算法描述：给对象中添加一个引用计数器，每当有一个地方引用他时，该计数器就+1，引用失效时，计数器-1，任何时候计数器为0时表示没有该对象不可能再被使用，这种时候就可以确认这个对象已经死亡，可以被回收了。

这个算法实现起来比较简单，效率也高，但是主流java虚拟机中并没有使用该方法，因为不能结局循环引用的问题；如下代码所示：

public class ReferenceCountingGC {

public Object instance = null;

private byte[] bigSize = new byte[2*1024*1024];
public static void main(String[] args) {
        ReferenceCountingGC objA = new ReferenceCountingGC();
        ReferenceCountingGC objB = new ReferenceCountingGC();

        objA.instance = objB;
        objB.instance = objA;

        objA = null;
        objB = null;

        System.gc();
    }

}

假设objA引用的在堆中的对象为A，objB引用的在堆中的对象为B，
对象A的引用有两个，分别是objA和objB.instance
对象B的引用有两个，分别是objB和objA.instance
当将objA和objB分别设为null之后，对象A和对象B的引用就分别只剩下一个了。
也就是计数器不为0，但是这两个对象在程序中已经不可能被用到了，应该被回收到，由于计数器不能为0，导致不能回收

可达性分析算法

算法描述：通过一系列的GC Roots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之为引用链，当一个对象到GC Roots没有任何引用链相连时，证明此对象是不可用的

在java语言中，可作为GC Roots的对象包括下面几种

  • 虚拟机栈（栈帧中的本地变量表）中引用的对象
  • 方法区中类静态属性引用的对象
  • 方法去中常量引用的对象
  • 本地方法栈中JNI（即一般说的Native方法）引用的对象

主流的java虚拟机都是使用可达性分析算法来进行判断的

引用

现阶段引用分为4中，如下：

  • 强引用（Strong Referenct）：类似Object obj = new Object()这类的引用，只要强引用还在，垃圾收集器就不会回收掉被引用的对象
  • 软引用（Soft Reference）：还有用但并非必需的对象，在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，如果这次回收还没有足够的内存，才会抛出内存溢出异常
  • 弱引用（Weak Reference)：用来描述非必需对象的，强度比软引用弱一些，弱引用的对象只能存活到下一次垃圾收集之前。垃圾收集器工作时，无论内存是否足够，都会回收掉这些对象
  • 虚引用（Phantom Reference）：幽灵引用或幻影引用，最弱的一种引用关系。不会对其引用的对象生存时间构成影响，也无法通过虚引用引用到一个对象，虚引用的目的是能在这个对象被收集器回收时收到一个系统通知，

finalize()

当对象被可达性分析算法计算出为不可达的对象时，对象并不是马上被回收，会先进行一次标记，判断该对象是否需要执行finalize()方法，如果finalize()方法被执行过或者对象没有覆盖finalize()方法，那么不需要执行该方法，反之，则需要执行该方法。如果需要执行finalize()方法的话，该对象将被放入到一个F-Queue的队列之中，稍后会由一个低优先级的线程去处罚它。
如果在finilize()方法中重新与引用链上的任何一个对象进行关联，那么这个方法就不会被回收。但是不建议这么做。

回收方法区

方法区又称之为永久代(Hotspot)，主要回收该区域的两部分内容：废弃常量和无用的类

  • 废弃常量：如一个字符串“abc”当前系统中没有任何一个String对象是”abc”的，此时这个常量就可以被回收掉
  • 无用的类：判定条件比较苛刻，需要满足如下3个条件：
    • 类的所有实例被回收
    • 该类对象的Class对象没有在任何地方被引用，无法在任何对象通过反射访问该类的方法
    • 加载该类的ClassLoader被回收

一般在大量使用反射，动态代理，CGLib等ByteCode框架，动态生成JSP以及OSGi这类频繁自定义的ClassLoader的场景都需要虚拟机能够回收无用的类功能，以保证永久代不会被溢出
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