JVM之垃圾回收标记阶段相关算法垃圾回收相关算法在GC执行之前先判断内存中那些对象是死的，哪些是存活的，只有被标记已经

这是我参与更文挑战的第 12 天，活动详情查看：更文挑战

垃圾回收相关算法

在GC执行之前先判断内存中那些对象是死的，哪些是存活的，只有被标记已经死亡的对象才会被回收，这个阶段为垃圾标记阶段。当一个对象不被任何存活的对象引用时就判断为死亡。

引用计数算法概述：对每个对象保存一个整型的引用计数器属性，用于对象被引用的情况，只要对象计数器的值为０，那就表示对象没有任何引用指向，可以被回收。
引用计数算法优势：实现简单，垃圾对象便于辨识；判断效率高，回收没有延迟性。
缺点：
- 使用单独的字段存储计数器，增加存储空间的开销。
- 每次赋值都要更新计数器，伴随着加法减法的操作，增加了时间开销。
- **引用计数器无法循环引用，因为这个原因导致Java没有采用该算法。**循环引用：变量A--->对象1--->对象2--->对象1，这时让变量A--->null，虽然两个对象在栈空间都没有被变量引用，但是因为两个对象互相引用不能被标记上。

概述：可达性分析算法不仅具备实现简单和指向效率高的特点，还能有效的解决循环引用的问题，防止内存泄漏的发生。

基本思路：

GCRoots主要包括下面内容：

JVM中栈中引用的对象，比如方法中的参数、局部变量等。
本地方法引用的对象。
方法区静态属性的引用变量。
方法区常量引用对象，比如字符串常量池的引用。
被同步锁持有的对象。
JVM内部的引用比如异常对象、系统类加载器对象。
除了上面固定的GC Roots集合以外，还会把其他对象临时加入GC Roots集合中。比如：分代收集器和局部回收，只回收新生代的时候，可以把不在新生代但是在堆空间的对象也当作临时的GC Roots。

由于GCRoot采用栈方式存储变量和指针，所以一个指针如果保存了堆内存的对象，但是自己有不在堆空间中，那么它就是一个Root。

**注意：**如果使用可达性分析算法判断内存是否可以回收，那么必须保障在一个一致性的快照中进行，否则准确性无法保证。也就是因为这个远，才导致了GC时的STW（停止用户线程）的原因。

概述：

**注意：**不要主动调用finalize()方法，应该交给垃圾回收器调用。

由于finalization机制的存在，虚拟机中的对象一般处于三种可能的状态。

一般情况下，在可达性分析后所有的根节点无法触及的对象都是需要回收的，但是这样一个无法触及的对象可能在某种特定条件下“复活”自己，如果还能复活，那么回收是不合理的。为此，定义虚拟机对象有三种状态：

可触及状态：从根节点可以触及的对象。
可复活：对象的所有引用被释放，所有节点都不可达，但是对象可能在finalize()方法中复活。
不可触及：对象的finalize()调用，并且没有被复活，那么就会进入不可复活状态，不可触及的对象不可能被复活，因为finalize()只会被调用一次。

判断一个对象是否可以回收，至少两次标记过程：

判断是否有GC Roots引用，第一次标记。
判断是否有必要执行finalize()方法：
- 如果对象没有重写finalize()方法或者finalize()方法已经被虚拟机调用过，则没有必要执行finalize()方法，对象被判定为不可触及。
- 如果对象重写了finalize()方法，并且还未执行，那么这个对象会被插入到一个F-Queue队列中，由一个虚拟机自动创建的、优先级低的Finalizer线程触发finalize()方法执行。
- GC会对F-Queue队列中的对象进行第二次标记。如果对象和GC Roots上的任意对象建立了关系，那么第二次标记时，该对象会被移除即将回收的集合。在此之后，如果对象再次出现没有被引用的情况，finalize()方法不会再被调用，对象会直接变为不可触及状态，一个对象的finalize()方法只会被调一次。finalize()是对象逃脱死亡的最后机会。

概述：

**注意：**不要主动调用finalize()方法，应该交给垃圾回收器调用。

由于finalization机制的存在，虚拟机中的对象一般处于三种可能的状态。

可触及状态：从根节点可以触及的对象。
可复活：对象的所有引用被释放，所有节点都不可达，但是对象可能在finalize()方法中复活。
不可触及：对象的finalize()调用，并且没有被复活，那么就会进入不可复活状态，不可触及的对象不可能被复活，因为finalize()只会被调用一次。

判断一个对象是否可以回收，至少两次标记过程：

判断是否有GC Roots引用，第一次标记。
判断是否有必要执行finalize()方法：
- 如果对象没有重写finalize()方法或者finalize()方法已经被虚拟机调用过，则没有必要执行finalize()方法，对象被判定为不可触及。
- 如果对象重写了finalize()方法，并且还未执行，那么这个对象会被插入到一个F-Queue队列中，由一个虚拟机自动创建的、优先级低的Finalizer线程触发finalize()方法执行。
- GC会对F-Queue队列中的对象进行第二次标记。如果对象和GC Roots上的任意对象建立了关系，那么第二次标记时，该对象会被移除即将回收的集合。在此之后，如果对象再次出现没有被引用的情况，finalize()方法不会再被调用，对象会直接变为不可触及状态，一个对象的finalize()方法只会被调一次。finalize()是对象逃脱死亡的最后机会。