如何判断一个对象是否存活?(或者GC对象的判定方法)?
判断对象是否存活的算法包括:
- 引用计数算法
- 可达性分析算法
引用计数算法(Reference Counting)
给对象中添加一个引用计数器,每当有一个地方引用它时,计数器加1;当引用失效时,计数器值减1;任何时刻计数器为0的对象就是不能再被引用的。
例如Object-C,Python语言使用引用计数算法进行内存管理。Java虚拟机没有选用引用计数器算法来管理内存,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。
对象循环引用代码示例:
public class ReferenceCountingGC {
public Object instance = null;
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();
}
}
对象objA和objB都有字段instance,赋值令 objA.instance = objB及objB.instance = objA,除此之外,这两个对象再无任何引用,实际上这两个对象已经不可能再被访问,但是它们因为相互引用着对方,导致它们的引用计数都不为0,于是引用计数算法无法通知GC收集器回收它们。
如果对象的引用被置为null,垃圾收集器是否会立即释放对象占用的内存?
不会立即释放对象占用的内存。 如果对象的引用被置为null,只是断开了当前线程栈帧中对该对象的引用关系,而垃圾收集器是运行在后台的线程,只有当用户线程运行到安全点(safe point)或者安全区域才会扫描对象引用关系,扫描到对象没有被引用则会标记对象,这时候仍然不会立即释放该对象内存,因为有些对象是可恢复的(在 finalize方法中恢复引用 )。只有确定了对象无法恢复引用的时候才会清除对象内存。
可达性分析算法(Reachability Analysis)
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,从这些节点开始向下搜索,搜索所走过的路径称为引用链(Reference Chain),当一个对象到GC Root没有任何引用链相连时,则证明此对象是不可用的。
生存还是死亡
即使在可达性分析算法中不可达的对象,也并非是“非死不可”的,这时候它们暂时处于“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,那它将会被第一次标记并且进行一次筛选,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”。
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。并在稍后由一个虚拟机自动建立的,低优先级的Finalizer线程去执行它。这里所谓“执行”是指虚拟机会触发这个方法,但并不承诺会等待它运行结束,这样做的原因是,如果有一个对象在finalize()方法中执行缓慢,或者发生死循环,将可能会导致F-Queue队列中其他对象永久处于等待,甚至导致整个内存回收系统崩溃。
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,如果对象这个时候,未被重新引用,那它基本上就真的被回收了。
回收方法区
Java虚拟机规范中确实说过可以不要求虚拟机在方法区中实现垃圾回收,而且在方法区中进行垃圾回收的“性价比”一般比较低,方法区的垃圾收集主要回收两部分内容:废弃的常量和无用的类。
废弃的常量,以常量池中字面量的回收为例,假如一个字符串“abc”已经进入常量池中,但是当前系统已经没有任何一个String对象叫做“abc”的,也没有任何其他地方引用这个字面量,这个“abc”常量就会被清理出常量池。
判断一个无用的类需要同时满足下面3个条件才能算是“无用的类”:
- 该类的所有实例都已经被回收
- 加载该类的ClassLoader已经被回收
- 该类对应的java.lang.Class对象已经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。
参考: |