JVM：GC Roots

JVM：GC Roots

本笔记是根据bilibili上 尚硅谷 的课程 Java大厂面试题第二季 而做的笔记

JVM 垃圾回收的时候如何确定垃圾

什么是垃圾

简单来说就是内存中已经不再被使用的空间就是垃圾

如何判断一个对象是否可以被回收

引用计数法

Java中，引用和对象是有关联的。如果要操作对象则必须用引用进行。

因此，很显然一个简单的办法就是通过引用计数来判断一个对象是否可以回收。简单说，给对象中添加一个引用计数器

• 每当有一个地方引用它，计数器值加1
• 每当有一个引用失效，计数器值减1

任何时刻计数器值为零的对象就是不可能再被使用的，那么这个对象就是可回收对象。

那么为什么主流的Java虚拟机里面都没有选用这个方法呢？其中最主要的原因是它很难解决对象之间相互循环引用的问题。

该算法存在但目前无人用了，解决不了循环引用的问题，了解即可。

枚举根节点做可达性分析

根搜索路径算法

为了解决引用计数法的循环引用问题，Java 使用了可达性分析的方法：

所谓 GC Roots 或者说 Tracing Roots 的“根集合” 就是一组必须活跃的引用

基本思路就是通过一系列名为 GC Roots 的对象作为起始点，从这个被称为 GC Roots 的对象开始向下搜索，如果一个对象到 GC Roots 没有任何引用链相连，则说明此对象不可用。也即给定一个集合的引用作为根出发，通过引用关系遍历对象图，能被遍历到的（可到达的）对象就被判定为存活，没有被遍历到的对象就被判定为死亡

必须从GC Roots对象开始，这个类似于linux的 / 也就是根目录

蓝色部分是从GC Roots出发，能够循环可达

而白色部分，从GC Roots出发，无法到达

一句话理解 GC Roots

假设我们现在有三个实体，分别是人，狗，毛衣

然后他们之间的关系是：人牵着狗，狗穿着毛衣，他们之间是强连接的关系

有一天人消失了，只剩下狗狗和毛衣，这个时候，把人想象成 GC Roots，因为人和狗之间失去了绳子连接

那么狗可能被回收，也就是被警察抓起来，被送到流浪狗寄养所

假设狗和人有强连接的时候，狗狗就不会被当成是流浪狗

哪些对象可以当做 GC Roots

• 虚拟机栈（栈帧中的局部变量区，也叫做局部变量表）中的引用对象
• 方法区中的类静态属性引用的对象
• 方法区中常量引用的对象
• 本地方法栈中的JNI（Java Native Interface）的引用对象

代码说明

/**
 * 在Java中，可以作为GC Roots的对象有：
 * - 虚拟机栈（栈帧中的局部变量区，也叫做局部变量表）中的引用对象
 * - 方法区中的类静态属性引用的对象
 * - 方法区中常量引用的对象
 * - 本地方法栈中的JNI（Native方法）的引用对象
 */
public class GCRootDemo {

    // 方法区中的类静态属性引用的对象
    private static GCRootDemo t2 = new GCRootDemo();

    // 方法区中的常量引用，GC Roots 也会以这个为起点，进行遍历
    private static final GCRootDemo t3 = new GCRootDemo();

    public static void m1() {
        // 第一种，虚拟机栈中的引用对象
        GCRootDemo t1 = new GCRootDemo();

        System.out.println(t1);  // GCRootDemo@1b6d3586
        System.out.println(t2);  // GCRootDemo@4554617c
        System.out.println(t3);  // GCRootDemo@74a14482

        System.gc();
        System.out.println("第一次GC完成");

        System.out.println(t1);  // GCRootDemo@1b6d3586
        System.out.println(t2);  // GCRootDemo@4554617c
        System.out.println(t3);  // GCRootDemo@74a14482
    }
    public static void main(String[] args) {
        m1();
    }
}