java 垃圾回收总结（可达性分析 引用分类

java 垃圾回收总结（1）

 

以前看过很多次关于垃圾回收相关的文章，都只是看过就忘记了，没有好好的整理一下，发现写文章可以强化自己的记忆。

java与C,c++有很大的不同就是java语言开发者不需要关注内存信息，不会显式的直接操作内存，而是通过jvm虚拟机来实现。

java虚拟机运行的时候内存分配图如下图：

jvm虚拟机栈：一个是线程独有的，每次启动一个线程，就创建一个jvm虚拟机栈，线程退出的时候就销毁。这里面主要保存线程本地变量名和局部变量值。

本地方法栈： 调用本地jni方法的时候而创建的。这里分配的jvm之外的内存空间。方法调用结束之后销毁。

pc寄存器 ： 这个保存线程当前执行的字节码指令

堆：主要保存创建的对象。

方法区：保存class相关的信息。主要是class的一个内存结构信息

常量池：方法区的一部分，主要保存class内存结构中常量值 例如String值,public static final 类型的值

我们这里说的垃圾回收，主要是java虚拟机对堆内存区域的回收。

1 首先的问题是：jvm如何知道那些对象需要回收 ？

目前有两种算法

• 引用计数法

每个对象上都有一个引用计数，对象每被引用一次，引用计数器就+1，对象引用被释放，引用计数器-1，直到对象的引用计数为0，对象就标识可以回收

这个可以用数据算法中的图形表示，对象A-对象B-对象C 都有引用，所以不会被回收，对象B由于没有被引用，没有路径可以达到对象B，对象B的引用计数就就是0，对象B就会被回收。

但是这个算法有明显的缺陷，对于循环引用的情况下，循环引用的对象就不会被回收。例如下图：对象A，对象B 循环引用，没有其他的对象引用A和B，则A和B 都不会被回收。

• root搜索算法

这种算法目前定义了几个root，也就是这几个对象是jvm虚拟机不会被回收的对象，所以这些对象引用的对象都是在使用中的对象，这些对象未使用的对象就是即将要被回收的对象。简单就是说：如果对象能够达到root，就不会被回收，如果对象不能够达到root，就会被回收。

如下图：对象D访问不到根对象，所以就会被回收

以下对象会被认为是root对象：

• 被启动类（bootstrap加载器）加载的类和创建的对象
• jvm运行时方法区类静态变量(static)引用的对象
• jvm运行时方法去常量池引用的对象
• jvm当前运行线程中的虚拟机栈变量表引用的对象
• 本地方法栈中(jni)引用的对象

由于这种算法即使存在互相引用的对象，但如果这两个对象无法访问到根对象，还是会被回收。如下图：对象C和对象D互相引用，但是由于无法访问根，所以会被回收。

jvm在确定是否回收的对象的时候采用的是root搜索算法来实现。

在root搜索算法的里面，我们说的引用这里都指定的是强引用关系。所谓强引用关系，就是通过用new 方式创建的对象，并且显示关联的对象

1	Object obj = new Object();

以上就是代表的是强引用关系，变量obj 强引用了 Object的一个对象。

java里面有四种应用关系，从强到弱分别为：

Strong Reference（强引用) –>Weak Reference (弱引用） -> Soft Reference（软引用） – > Phantom Reference（引用）

Strong Reference ： 只有在引用对象root不可达的情况下才会标识为可回收，垃圾回收才可能进行回收

Soft Reference ： 无论其引用的对象是否root可达，在响应内存需要时，由垃圾回收判断是否需要回收。

Weak Reference ：用来描述非必需对象。即使在root算法中 其引用的对象root可达到，只能生存到下一次垃圾回收之前。

Phantom Reference ：无法通过虚引用获得一个对象的实例，设置虚引用的目的就是能在这个对象被收集器回收时收到一个系统通知。

下面可以看一个测试

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public class ReferenceTest {       public static final Map<Integer, Reference> map = new HashMap<Integer, Reference>();       public static void main(String[] args) {         for (int i = 0; i < 1000; i++) {             map.put(i, new WeakReference(new ReferenceObject(i)));         }           int i = 0;         for (Reference r : map.values()) {             if (r.get() == null) {                 i++;             }         }         System.out.println("被回收的对象数:" + i);     }       static class ReferenceObject {         private int    i;           private byte[] b;           public ReferenceObject(int i) {             this.i = i;             b = new byte[1024 *10];         }     } }

这里创建大约1000个 10K的 Weak Reference 对象，最后打印的结果是：被回收的对象数:767，这里ReferenceObject如果设置为1K的话，最后的打印结果是0

这个例子并不严谨，但是却说明了被Weak Reference的对象在一定的时候会被jvm回收，但是强引用就不会出现这种状态。