【可达性分析】

JVM 的可达性分析是 Java 虚拟机自动进行垃圾回收的一种技术，其基本思路是通过一系列的“GC Roots”对象作为起始点，从这些根对象开始向下搜索，搜索到的对象称为“可达对象”，而没有搜索到的对象则认为是“不可达对象”，即可以进行垃圾回收。

“GC Roots”对象

JVM 中的“GC Roots”对象包括以下几种：

1. 虚拟机栈中的引用对象：函数内的局部变量、参数、异常处理器等
2. 方法区中的类静态属性引用的对象
3. 方法区中的常量引用的对象
4. 本地方法栈中JNI（Java Native Interface）引用的对象

下面以示例代码来说明 JVM 的可达性分析过程：

public class Person {
    private String name;
    private Integer age;
    private Person parent;

    // getters and setters
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Person p1 = new Person();
        Person p2 = new Person();
        Person p3 = new Person();

        p1.setParent(p2);
        p2.setParent(p3);
        p3.setParent(p1);

        p1 = null;
        p2 = null;
        p3 = null;
    }
}

在这个示例中，有三个 Person 对象 p1、p2 和 p3，并且它们之间形成了循环引用的关系。在 Main 类的 main 方法结束之后，这三个对象将变成不可达对象，可以进行垃圾回收。

JVM 的可达性分析过程

1. 在程序最开始时，JVM 创建了一个名为“主线程”的线程，这个线程是 Java 应用程序的入口点。
2. 在 main 函数执行前，JVM 在堆区中创建了三个 Person 对象，并将它们的引用分别赋值给 p1、p2 和 p3。
3. 进入 main 函数后，JVM 会分配一个栈桢，将该栈桢的引用指向 main 函数的开始位置。
4. 在 main 函数中，JVM 会为 p1、p2 和 p3 分配空间，并将它们的地址压入栈桢中。
5. 接下来，JVM 根据 p1、p2 和 p3 的引用，依次创建 Person 对象，并将其地址保存到堆区中，同时更新栈桢中相应变量的值。
6. 当 p1.setParent(p2) 执行时，JVM 将 p2 的地址赋值给了 p1 的 parent 属性。
7. 当 p2.setParent(p3) 执行时，JVM 将 p3 的地址赋值给了 p2 的 parent 属性。
8. 当 p3.setParent(p1) 执行时，JVM 将 p1 的地址赋值给了 p3 的 parent 属性。
9. 接下来，p1、p2 和 p3 的引用分别被赋值为 null。
10. 当 main 函数执行结束后，main 函数的栈桢出栈，Person 对象的引用也从栈桢中弹出，此时堆区中的 p1、p2 和 p3 对象成为了不可达对象。
11. JVM 的垃圾回收器会从根对象开始，对所有的可达对象进行遍历，将所有可达对象标记为“存活”，未被标记的对象视为垃圾，将被垃圾回收器清理掉。

在这个示例中，由于 main 函数是 JVM 的根对象之一，因此垃圾回收器会从 main 函数的栈桢开始遍历，发现 p1、p2 和 p3 的引用已被赋值为 null，因此这三个对象都是不可达对象，可以被垃圾回收器清理。

小故事

有一个小镇上有三个人，他们分别是John、Jane和Jim。他们的房子都是相邻的，每个人都有一把钥匙来打开自己的房门。

有一天，John去做了一次旅行，他忘记带钥匙了。在他离开之前，他把他的钥匙留给了Jane，说如果有人需要进他的房间，就让Jane拿走钥匙。而Jim则把他的钥匙放在了一张桌子上。

过了一段时间，Jane收到了一封信，信上说John已经回来了，他需要他的钥匙回来，Jane便把钥匙还给了John。而Jim却一直没人去过他那里，所以他的钥匙一直留在桌子上。

这个故事与JVM的可达性分析有些相似。在JVM中，对象之间存在一种引用关系，只有当一个对象不再被任何其他对象所引用时，它就变成了不可达对象，会被垃圾回收器回收。就像John授权给Jane使用他的钥匙，当Jane还钥匙给John时，表示John仍然需要这个钥匙使用，而Jim的钥匙没有人使用，因此可达性分析会认为Jim已经没有用了，会将他的钥匙回收。