JVM如何判断对象已死亡

电玩女神 2021-11-10 13:38 255阅读 0赞

### JVM如何判断对象已死亡 ###

*  如何判断一个对象已经无效
 *   *  引用计数法
     *  可达性分析算法
 *  引用类型
 *   *  强引用
     *  软引用
     *  弱引用
     *  虚引用
 *  不可达的对象非死不可吗？
 *  如何判断一个常量是废弃常量
 *  如何判断一个类是废弃的类

# 如何判断一个对象已经无效 #

堆中几乎放着所有的对象实例，对堆垃圾回收前的第一步就是要判断那些对象已经死亡（即不能再被任何途径使用的对象）

## 引用计数法 ##

给对象中添加一个引用计数器，每当有一个地方引用它，计数器就加 1；  
当引用失效，计数器就减 1；任何时候计数器为 0 的对象就是不可能再被使用的。  
这个方法实现简单，效率高，但是目前主流的虚拟机中并没有选择这个算法来管理内存，  
其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。  
所谓对象之间的相互引用问题，如下面代码所示：  
除了对象 objA 和 objB 相互引用着对方之外，这两个对象之间再无其他任何引用。但是他们因为互相引用对方，导致它们的引用计数器都不为 0，于是引用计数算法无法通知 GC 回收器回收他们。

public class ReferenceCountingGc { 
        Object instance = null;
        public static void main(String[] args) { 
            ReferenceCountingGc objA = new ReferenceCountingGc();
            ReferenceCountingGc objB = new ReferenceCountingGc();
            objA.instance = objB;
            objB.instance = objA;
            objA = null;
            objB = null;
        }
    }

## 可达性分析算法 ##

这个算法的基本思想就是通过一系列的称为 “GC Roots” 的对象作为起点，从这些节点开始向下搜索，节点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的话，则证明此对象是不可用的。

# 引用类型 #

无论是通过引用计数法判断对象引用数量，还是通过可达性分析法判断对象的引用链是否可达，判定对象的存活都与“引用”有关。  
JDK1.2 之前，Java 中引用的定义很传统：如果引用类型的数据存储的数值代表的是另一块内存的起始地址，就称这块内存代表一个引用。  
JDK1.2 以后，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（引用强度逐渐减弱）。

## 强引用 ##

我们使用的大部分引用实际上都是强引用，这是使用最普遍的引用。如果一个对象具有强引用，那就类似于必不可少的生活用品，垃圾回收器绝不会回收它。当内存空间不足，Java 虚拟机宁愿抛出 OutofMemoryError 错误，使程序异常终止，也不会靠随意回收具有强引用的对象来解决内存不足问题。

## 软引用 ##

如果一个对象只具有软引用，那就类似于可有可无的生活用品。如果内存空间足够，垃圾回收器就不会回收它，如果内存空间不足了，就会回收这些对象的内存。只要垃圾回收器没有回收它，该对象就可以被程序使用。软引用可用来实现内存敏感的高速缓存。  
软引用可以和一个引用队列联合使用，如果软引用所引用的对象被垃圾回收，JAVA 虚拟机就会把这个软引用加入到与之关联的引用队列中。

## 弱引用 ##

如果一个对象只具有弱引用，那就类似于可有可无的生活用品。弱引用与软引用的区别在于：只具有弱引用的对象拥有更短暂的生命周期。在垃圾回收器线程扫描它 所管辖的内存区域的过程中，一旦发现了只具有弱引用的对象，不管当前内存空间足够与否，都会回收它的内存。不过，由于垃圾回收器是一个优先级很低的线程， 因此不一定会很快发现那些只具有弱引用的对象。  
弱引用可以和一个引用队列联合使用，如果弱引用所引用的对象被垃圾回收，Java 虚拟机就会把这个弱引用加入到与之关联的引用队列中。

## 虚引用 ##

"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。  
虚引用主要用来跟踪对象被垃圾回收的活动。  
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。程序可以通过判断引用队列中是否已经加入了虚引用，来了解被引用的对象是否将要被垃圾回收。程序如果发现某个虚引用已经被加入到引用队列，那么就可以在所引用的对象的内存被回收之前采取必要的行动。  
特别注意，在程序设计中一般很少使用弱引用与虚引用，使用软引用的情况较多，这是因为软引用可以加速 JVM 对垃圾内存的回收速度，可以维护系统的运行安全，防止内存溢出（OutofMemory）等问题的产生。

# 不可达的对象非死不可吗？ #

即使在可达性分析法中不可达的对象，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；可达性分析法中不可达的对象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 finalize 方法已经被虚拟机调用过时，虚拟机将这两种情况视为没有必要执行。  
被判定为需要执行的对象将会被放在一个队列中进行第二次标记，除非这个对象与引用链上的任何一个对象建立关联，否则就会被真的回收。

# 如何判断一个常量是废弃常量 #

运行时常量池主要回收的是废弃的常量。那么，我们如何判断一个常量是废弃常量呢？  
假如在常量池中存在字符串 “s”，如果当前没有任何 String 对象引用该字符串常量的话，就说明常量 “abc” 就是废弃常量，如果这时发生内存回收的话而且有必要的话，“s” 就会被系统清理出常量池。

# 如何判断一个类是废弃的类 #

方法区主要回收的是无用的类，那么如何判断一个类是无用的类的呢？  
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”的条件则相对苛刻许多。类需要同时满足下面 3 个条件才能算是 “无用的类” ：  
该类所有的实例都已经被回收，也就是 Java 堆中不存在该类的任何实例。  
加载该类的类加载器已经被回收。  
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 3 个条件的无用类进行回收，这里说的仅仅是“可以”，而并不是和对象一样不使用了就会必然被回收。