java垃圾回收机制

前言

• 垃圾收集GC（Garbage Collection）是Java语言的核心技术之一，GC通过确定对象是否被活动对象引用来确定是否收集该对象。GC首先要判断该对象是否是可以收集。两种常用的方法是引用计数算法和对象引用遍历。
• 垃圾回收机制主要作用于java堆（Heap），也就是jvm用于存放对象实例的地方.

引用计数算法

引用计数是垃圾收集器中的早期策略。在这种方法中，堆中每个对象（不是引用）都有一个引用计数。当一个对象被创建时，且将该对象分配给一个变量，该变量计数设置为1。当任何其它变量被赋值为这个对象的引用时，计数加1（a = b,则b引用的对象+1），但当一个对象的某个引用超过了生命周期或者被设置为一个新值时，对象的引用计数减1。任何引用计数为0的对象可以被当作垃圾收集。当一个对象被垃圾收集时，它引用的任何对象计数减1。

1. 优点：引用计数收集器可以很快的执行，交织在程序运行中。对程序不被长时间打断的实时环境比较有利。
2. 缺点： 无法检测出循环引用。如父对象有一个对子对象的引用，子对象反过来引用父对象。这样，他们的引用计数永远不可能为0.如：

public class ReferenceCountingGC{
    public Object instance = null;
    public static void testGC(){
        ReferenceCountingGC objA = new ReferenceCountingGC ();
        ReferenceCountingGC objB = new ReferenceCountingGC ();
        objB.instance = objA;
        objA.instance = objB;
        objA = null;
        objB = null;
        System.gc();
    }
}

要是虚拟机用了引用计数算法，那么上面的objA和objB会不会回收呢？

可达性分析算法（Rearchability Analysis）

早期的JVM使用引用计数，现在在主流的商用的程序语言中，都是称通过可达性分析算法来判断对象是否还存活着。这个算法是通过一系列的“GC roots”的对象作为起点，从这些节点向下搜索，搜索所经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时候。则此对象是不可用的。不可用的对象则是JVM判定为可回收的对象。
在java中，可作为gc roots的对象包括下面几种：

• 虚拟机栈中引用的对象
• 方法区中类静态属性引用的对象
• 方法区中常量引用的对象
• 本地方法栈中JNI引用的对象

就算是在可达性分析算法是不可达的对象，也不是非死不可，现在它们只是被“怀疑”，要真正宣告一个对象死亡，至少要经过两个阶段：在可达性分析的时候，要是不可达，那么它会被第一次标记并且进行一次筛选，筛选的条件是此对象有没有必要执行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。那么，此对象就没有必要执行finalize()方法。
当一个对象被判定为有必要执行finalize()方法的时候，它就会被放到一个F-Queue的队列中，并且稍后会有一个由虚拟机自动创建的线程来执行它，而且在执行它的时候，虚拟机不保证会等待它运行结束，这是因为要是finalize()里面有死循环或者什么的就麻烦了，就会堵塞队列，有时会导致垃圾回收系统崩溃。稍后GC还会再次对F-Queue进行小规模地第二次标记，如果这次不幸成功被标记，那么它基本上真的就会被回收了。上面说了，finalize()不保证被完全执行，所以我们在开发中，最好不要用它来关闭资源什么的，因为try finally能更好地完成这项工作，所以建议大家忘记这个方法。

参考资料

• JVM GC垃圾回收机制
• 《深入理解java虚拟机》