垃圾回收-对象判断存活算法介绍

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在了解垃圾收集前,个人认为还是需要先了解判断对象是否存活的几种算法,主要分为两种算法,引用记数算法和可达性分析算法

引用记数算法

引用计数算法是一个高效,简单的算法。首先在对象中添加一个引用计数器,每当有一个地方进行引用了它,就将他的计数值+1,当引用失效时就将计数值-1,回收的时刻如果计数器为零则证明这个对象已经不可能再被使用。大多数情况其实这是一个不错的算法,原理简单,判定高效。但是最致命的是它很难解决对象之间相互引用的问题。举个例子: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,但是它们因为互相引用着对方,导致它们的引用计数都不为零,所以通过引用计数算法,无法对他进行回收。所以目前主流的java虚拟机不选用该算法。

可达性分析算法

当前主流的商用程序语言(Java、C#,上溯至前面提到的古老的Lisp)的内存管理子系统,都是通过可达性分析(Reachability Analysis)算法来判定对象是否存活的。这个算法的基本思路就是通过一系类的GC-ROOT的根节点对象来作为起始结点集,从这些结点出发,向下搜索,搜索过程走过的路径称之为引用链,如果某个对象没有和GC-ROOT相连则判断该对象不可达。

image.png 在Java技术体系里面,固定可作为GC Roots的对象包括以下几种:

  • ·在虚拟机栈(栈帧中的本地变量表)中引用的对象,譬如各个线程被调用的方法堆栈中使用到的参数、局部变量、临时变量等。
  • 在方法区中类静态属性引用的对象,譬如Java类的引用类型静态变量。 (static JvmGc jvmGc;)
  • 在方法区中常量引用的对象,譬如字符串常量池(String Table)里的引用。
  • 在本地方法栈中JNI(即通常所说的Native方法)引用的对象。
  • Java虚拟机内部的引用,如基本数据类型对应的Class对象,一些常驻的异常对象(比如NullPointExcepiton、OutOfMemoryError)等,还有系统类加载器。
  • 所有被同步锁(synchronized关键字)持有的对象。
  • 反映Java虚拟机内部情况的JMXBean、JVMTI中注册的回调、本地代码缓存等。

除了这些固定的ROOT集合之外,根据用户所选用的垃圾收集器以及当前回收的内存区域不同,还可以有其他对象临时性的加入到ROOT集合中,共同构成完整的GC-ROOT集合。