【基础篇】十二、引用计数法 & 可达性分析算法

Dear 丶 2024-04-23 15:49 0阅读 0赞

#### 文章目录 ####

*  1、Garbage Collection
 *  2、方法区的回收
 *  3、堆对象回收
 *  4、引用计数法
 *  5、可达性分析算法
 *  6、查看GC Root对象

![在这里插入图片描述][6d4153f2a43e4fa88739e023ce4ed5e0.png]

## 1、Garbage Collection ##

C/C++，无自动回收机制，对象不用时需要手动释放，否则积累导致内存泄漏：

![在这里插入图片描述][5b2e2cb681554441a0b4f617d886c2b1.png]  
Java、C\#、Python、Go等支持对不再使用的对象进行回收：

![在这里插入图片描述][86295be1f8a443c19297a09a2a8489ea.png]

Java引入GC机制，主要负责对**堆**上的内存进行回收，简化了对象的释放，但同时也丧失了回收的及时性，因为回收操作不再又开发者做了。

![在这里插入图片描述][6123734db95e4d2f85be9d47d53573a6.png]

线程不共享的部分，随着线程的创建而创建，随着线程的死亡而销毁，不会发生内存泄漏。且栈里的每个栈帧，在方法执行完后直接弹栈并释放内存，都不用等到线程死亡。

![在这里插入图片描述][a547b93ec3ac4a6aa352661eae10c32d.png]  
添加JVM参数：

-verbose:gc

可查看回收日志

## 2、方法区的回收 ##

即回收不再使用的类，对应类生命周期里的卸载阶段。类A被卸载，需**同时满足**：

*  类的所有实例对象全被回收，堆中再无它的对象或子类的对象
 *  加载类A的类加载器被回收
 *  类A的java.lang.Class对象没有任何地方在引用

URLClassLoader loader = new URLClassLoader(new URL[] {
        new URL("file:D:\\lib\\")});
    Class<?> clazz = loader.loadClass("com.plat.domain.A");
    Object a = clazz.newInstance();
    a = null;
    clazz = null;
    loader = null;

Demo代码如下，循环体中创建的变量，一轮结束后自动没用，不用重复 o = null

public class Demo2 {
        
        public static void main(String[] args) {
        
    
    
            try {
        
                ArrayList<Class<?>> classes = new ArrayList<>();
                ArrayList<ClassLoader> loaders = new ArrayList<>();
                ArrayList<Object> objs = new ArrayList<>();
                while (true) {
        
                    //URLClassLoader classLoader = new URLClassLoader(new URL[]{new URL("file:D:\\tmp\\")});
                    BreakClassLoader1 classLoader = new BreakClassLoader1();  //自定义类加载器
                    classLoader.setBasePath("D:\\springboot\\jvm\\target\\classes\\");
                    Class<?> clazz = classLoader.loadClass("com.plat.app.Demo1");
                    Object o = clazz.newInstance();
                    //循环体中创建的变量，一轮结束后自动没用，不用重复 o = null 、clazz = null 、classLoader = null
    
                    /*
                    打开这里的任意一句，就有一个对应的对象被引用，类卸载就会失败
                    objs.add(o);
                    loaders.add(classLoader);
                    classes.add(clazz);
                    */
                    //手动触发一次垃圾回收，但不是立即
                    //是对JVM的请求，具体是否回收JVM自行决断
                    System.gc();
    
                }
            } catch (Exception e) {
        
                e.printStackTrace();
            }
        }
    
    }
    
    
    
    public class Demo1  {
        
    
        static{
        
            System.out.println("类A被加载");
        }
    }

添加JVM参数：

//运行过程中打印类的加载信息
    -XX:+TraceClassLoading   
    
    //类被卸载的时候打印一句日志
    -XX:+TraceClassUnloading

运行：

![在这里插入图片描述][5b893ddb17e94fc7b1aa87c5160d4142.png]

但其实类的卸载不常见，因为自定义类的累加载器对象还在，热部署中用的多：

![在这里插入图片描述][60fc53e016c34559969e25d4215811dc.png]

## 3、堆对象回收 ##

Java对象能否被回收，得看它是否还在被引用。

![在这里插入图片描述][18da06a0f7bd4fe08b1be08c14a3fc81.png]  
demo = null后，再无对Demo对象的引用，可回收。

![在这里插入图片描述][5142ee2f13e24850b5de9c8d83c9ad42.png]  
执行：

a1 = null
    b1 = null

A、B对象被回收，因为方法中无法再通过引用访问到这两个对象了。总之，判断方式：

*  引用计数法
 *  可达性分析

## 4、引用计数法 ##

> 即为每个对象维护一个计数器，对象被引用就+1，置为null了就-1，JVM扫描堆内存，发现数值为0则回收

A a1 = new A();
    B b1 = new B():
    a1.SetB(b1);

则A的计数器为1，B的计数器为2  
![在这里插入图片描述][d5453c9e9cfd47a6a6ae223d84bc908c.png]  
优点：

*  简单
 *  也是C++的智能指针的实现基础

缺点：

*  \+1，-1的维护损耗性能
 *  循环引用时，导致计数器至少为1，对象无法被回收，内存泄漏

![在这里插入图片描述][4f053be2005740d98a56d790e6cf4a73.png]

## 5、可达性分析算法 ##

> 普通对象A，经一个引用链可以到达GC Root对象，则A不可被回收

![在这里插入图片描述][b38c20af3f094b10b002a276e4941db0.png]

*  GC Root对象即垃圾回收的根对象
 *  GC Root对象一般不会被回收，且JVM持有GC Root对象的List列表

GC Root对象包括：

*  线程对象Thread（引用线程栈帧中的方法参数、局部变量等）

![在这里插入图片描述][c89623dd53a64659a524d6ce58dd9a3f.png]

*  系统类加载器加载的java.lang.Class对象（引用类中的静态变量）

![在这里插入图片描述][b1d186137dfa4465a07429a841671cfd.png]

*  监视器对象（引用synchronized锁的对象）

![在这里插入图片描述][13f5f1d68d15410b99b848bf4deaed87.png]

*  native本地方法调用时使用的全局对象

## 6、查看GC Root对象 ##

步骤：

*  阿尔萨斯的heapdump指令，保存堆内存快照到本地磁盘

heapdump d:/tmp/test.hprof

*  使用[MAT][]工具打开堆内存快照文件

![在这里插入图片描述][8f2417a2771f46429a1ea3a3209cd636.png]  
GCRoot对象有：

*  `线程Thread对象、引用线程栈帧中的方法参数、局部变量`等
 *  系统类加载器加载的java.lang.Class对象，引用类中的静态变量
 *  监视器对象，用来保存同步锁synchronized关键字持有的对象
 *  本地方法调用时使用的全局对象

[6d4153f2a43e4fa88739e023ce4ed5e0.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/04/23/e5b55397e2d64c6c9e2a8b332b054ecf.png
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[MAT]: https://www.bilibili.com/video/BV1r94y1b7eS?t=765.7&p=31
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