对象引用分析

对象的三种状态：

可达的

从根节点可以触及到这个对象

可复活的

一旦所有引用被释放，就是可复活状态

因为在finalize()中可能复活该对象

不可达的

在finalize()后，可能会进入不可触及状态

不可达的对象不可能复活

可以回收

 

引用标记

Java虚拟机提供自动内存管理机制。在GC中，没用的对象，内存是要回收的。如何高效判断对象存活是个重要的问题。

引用计数法

此算法计算对象被引用的次数。引用失效就减一。当对象引用个数为0时表示不被引用。引用计数法，失效简单，效率高是个不错的算法。但Java虚拟机并不使用引用计数器算法作为对象的引用标记。原因是不能处理对象互相引用问题。如A↔B，两个对象互相引用。AB对象缺没有被引用，形成引用孤岛。

 

可达性分析算法

可达性分析算法，是通过一系列被称为"GC Roots"的对象作为起点，从起点开始的引用链都没有被链接，表示对象是不可达的。

Java中GC Roots对象：

1. 虚拟机栈中引用的对象
2. 方法区类静态属性引用的对象
3. 方法区常量引用的对象
4. 本地方法栈引用的对象

 

支配树

 

 

对象的引用类型

对象分为被引用和不被引用，但这并不利于描述数据的重要级别。对于不同的场景，提供最优的对象引用策略，引用类型细分是有必要的。

对于计算过程的对象，当然在运算结束之前都不应该被垃圾回收。

对于频繁使用数据，希望不必重复读写，作为缓存。尽可能的不要垃圾回收。

对于不重要的对象，希望垃圾回收的时候直接回收，不用关心是否被引用。

 

Java中所有特殊引用类型的父类。引用类型不会被直接回收（会有特殊策略）。这些引用类型多被用于缓存，缓存的目的是对象有条件的垃圾回收。Reference并不会产生对象。对象被Reference包装，成为引用对象。如果引用包装的对象没被直接使用（即强引用），也不会被GC直接垃圾回收。如果引用的对象在使用，跟普通对象没有确保是不会被垃圾回收的。引用的多种策略是在对象没有被使用的情况下发生的。

应用类型主要有三个方法：

• Get（）获取包装对象
• Clear（）清空
• Enquene（）注册对象被回收回调

强引用（StrongReference）

强引用是普遍引用。如果一个对象具有强引用，那垃圾回收器绝不会回收它。如下：

这是一个常见的方法片段。StrongRef是自定义类。Object o=new Object();类型的都是强引用。此时o叫实例，而不能说o是对象。实例在栈中，对象在堆中，操作实例实际上是通过实例的指针间接操作对象。多个实例可以指向同一个对象。sRef指向的对象的作用范围只在这个方法体中。

方法执行完，生命周期结束，所以sRef指向空没有意义，这在虚拟机中会被优化。但非局部变量，则不同。

强引用在ArrayList的实现源代码：

ArrayList中用于保存数据的elementData数组。在调用clea()方法实际上是让数组中每个元素指向空，并不释放内存。对于集合的多次使用，节约内存申请和释放，并且如果元素个数差别不大，也省去了数组动态扩张、数组复制的时间。

☞注：在ArrayList类中定义了一个私有的变量elementData数组，在调用方法清空数组时可以看到为每个数组内容赋值为null。不同于elementData=null，强引用仍然存在，避免在后续调用 add()等方法添加元素时进行重新的内存分配。使用如clear()方法中释放内存的方法对数组中存放的引用类型特别适用，这样就可以及时释放内存。

 

 

1.  

   软引用（SoftReference）

   软引用多用在高效缓存，不会轻易被垃圾回收。软引用内存回收发生在，GC完成后内存还不足的情况。保证回收发生在抛出OutOfMemoryError之后。一般来讲，是二次GC。如果内存充足，软引用是不会被垃圾回收的。

   

    

    

2.  

   弱引用（WeakReference）

   弱引用对象在垃圾回收时会被回收。

   

   用弱引用实现的API

   

   

    

   虚引用（PhantomReference）

   

   "虚引用"顾名思义，就是形同虚设，与其他几种引用都不同，虚引用并不会决定对象的生命周期。如果一个对象仅持有虚引用，那么它就和没有任何引用一样，在任何时候都可能被垃圾回收器回收。

   虚引用主要用来跟踪对象被垃圾回收器回收的活动。虚引用与软引用和弱引用的一个区别在于：虚引用必须和引用队列 （ReferenceQueue）联合使用。当垃圾回收器准备回收一个对象时，如果发现它还有虚引用，就会在回收对象的内存之前，把这个虚引用加入到与之 关联的引用队列中。

    

   其它API

   ReferenceQueue，一种当 weak, soft, phantom的referent被GC回收后，提供事件回调的接口。需要在实例化三大reference时，通过构造函数传入，phantom reference是强制需要传入的，weak和soft可不传。

   
   回调过程：
   
   GC回收referent后(phantom是在回收前，finalize后)，将reference enqueue到RQ中，程序通过调用RQ的remove方法来感知reference被GC回收的事件。
   remove方法是阻塞的，当没有referent被回收时（GC未调用enqueue），remove方法会一直挂起线程，当有referent被回收时，该方法返回 referent对应的reference对象。
   同样，RQ也提供了一个非阻塞的方法 poll，但这样就做不到实时回调了。