深入理解java虚拟机（二）——判断对象是否可回收

2019年3月10日 272次阅读 来源: java虚拟机

上一篇文章简单介绍了Java内存运行时区域的各个部分。主要可以分为两部分：线程私有区域和数据共享区域。线程私有区域就不需要过多考虑内存回收问题，因为方法结束或线程结束时，内存也就随之回收了。所以内存回收是对共享区域内存的回收。

首先介绍对堆内存的回收。

如何判断对象“死去”？

在堆中存放着Java中几乎所有的对象实例，垃圾收集器在对对象进行回收前，首先要判断对象是否存活，如何判断呢，有两种方式。

1.引用计数算法：

《深入理解Java虚拟机》中是这样说的：给对象添加一个引用计数器，每当有一个地方引用它时，计数器的值就加1；当引用失效时，计数器减1；任何时刻计数器为0的对象就是不可能再被使用的。

这种方式实现简单，判定效率高，但是它很难解决对象之间互相循环引用的问题：看一段代码：

package com.znx.base;

public class TestReferenceGC {
	
	public Object instance = null;
	
	private static final int _1MB = 1024*1024;
	
	//占用一点内存
	private byte[] bigSize = new byte[2*_1MB];
	
	
	public static void testGC(){
		
		//两个对象
		TestReferenceGC objA = new TestReferenceGC();
		TestReferenceGC objB = new TestReferenceGC();
		//互相引用
		objA.instance = objB;
		objB.instance = objA;
		
		objA=null;
		objB=null;
		
		System.gc();
		
	}

	public static void main(String[] args) {
			TestReferenceGC.testGC();
	}
	
}

GC日志：

《深入理解java虚拟机（二）——判断对象是否可回收》

 由箭头部分可以看出6717K->640K:表示JVM并没有因为两个对象互相引用而不去回收他们，也说明JVM并不是通过引用计数算法来判断对象是否存活的。

2.可达性分析算法： 

这个算法的基本思想是：通过一系列的称为“GC Roots”的对象作为起始点，从这些节点开始向下搜索，搜索走过的路径称为引用链（Reference Chain），当一个对象到GC Roots没有任何引用链相连时，则证明这个对象是不可以的。如下图所示：

《深入理解java虚拟机（二）——判断对象是否可回收》

 对象D与根对象都是不可达的，所以会被回收。

在Java中，可作为GC Roots的对象包括以下几种：

  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（Native方法）引用的对象

引用：

无论是引用计数算法还是可达性分析算法，都是通过判断对象的引用来检测对象是否可被回收。在JDK1.2之后，引用分为强引用、软引用、弱引用、虚引用。四种引用强度递减。

强引用：Object a = new Object();

只要强引用还存在，垃圾收集器就永远不会回收被引用的对象。

软引用：用来描述一些还有用但是非必须的对象。对于弱引用关联的对象，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内进行二次回收。如果这次回收还没有足够的内存，才会抛出异常。可以用SoftReference类来实现软引用。

弱引用：也是来描述非必须对象的。只要GC调用，就一定会被回收。WeakReference类可实现。

虚引用：影响不大，唯一用处就是能在这个对象被收集器回收时收到一个系统通知。PhantomReference类可实现。

自我拯救：

即使可达性分析算法中不可达的对象，也并不是非死不可的，这时候他们处于“缓刑阶段”，要真正宣告一个对象死亡，至少要经历两次标记过程：如果对象在进行可达性分析后发现没有与GC Roots相连接的引用链，那它将会被第一次标记并且进行第一次筛选，筛选的条件是是否有必要执行finalize()方法，当对象没有覆盖finalize()或者finalize()已经被JVM调用过，JVM将这两种情况都视为“没有必要执行”。如果这个对象被判定有必要执行finalize()方法，那么这个对象将会被放置在一个名为F-Queue的队列之中，并在稍后由一条JVM自动建立的、低优先级的Finalizer线程去执行。finalize()方法是对象逃脱死亡命运的最后一次机会，稍后GC将对F-Queue中的对象进行第二次小规模的标记。如果对象要在finalize()中成功拯救自己——只要重新与引用链上的任何一个对象建立关联即可，如：把自己赋值给某个类变量或者对象的成员变量，那么在第二次标记时它将被移除出“即将回收”的集合；如果对象这时候还没有逃脱，那么基本上就可以回收了；

package com.znx.jvm;

public class FinalizeEscapeGC {
	
	public static FinalizeEscapeGC SAVE_HOOK = null;
	
	public void isAlive(){
		System.out.println("现在还在存活");
	}
	
	
	@Override
	protected void finalize() throws Throwable {
		
		super.finalize();
		System.out.println("finalize()方法执行");
		//赋予一个引用
		FinalizeEscapeGC.SAVE_HOOK = this;
		
	}	
	
	public static void main(String[] args) throws Throwable{
		
		SAVE_HOOK = new FinalizeEscapeGC();
		
		//对象第一次成功拯救自己
		SAVE_HOOK = null;
		System.gc();
		//因为finalize()方法优先级很低，所以睡一会儿等待它
		Thread.sleep(500);
		if(SAVE_HOOK!=null){
			SAVE_HOOK.isAlive();
		}else{
			System.out.println("死亡");
		}
		
		//下面这段代码与上面完全相同，却自救失败了，原因是：一个对象的finalize方法只会执行一次
		SAVE_HOOK = null;
		System.gc();
		//因为finalize()方法优先级很低，所以睡一会儿等待它
		Thread.sleep(500);
		if(SAVE_HOOK!=null){
			SAVE_HOOK.isAlive();
		}else{
			System.out.println("死亡");
		}	
		
	}
	
}

执行结果：

《深入理解java虚拟机（二）——判断对象是否可回收》

虽然可以有一次逃离的机会，但是基本上用不太着。

回收方法区：

方法区：也就是HotSpot虚拟机中的永久代。

永久代的垃圾收集主要回收两部分内容：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。如果常量池中的常量常量是否可以被回收，只需要判断有没有其他对象引用这个常量即可。

判断一个类是否可以被回收需要满足的三个条件：

1.该类的所有实例都已经被回收，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

是否对类进行回收，HotSpot虚拟机提供了-Xnoclassgc参数进行控制，还可以使用-verbose:class以及-XX:+TraceClassLoading、-XX:+TraceClassUnLoading查看类的加载及卸载信息。

 

    原文作者：java虚拟机
    原文地址: https://blog.csdn.net/back_light_f/article/details/81512532
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