哦？原来这就是 JVM 垃圾！

大家都知道，JVM 有垃圾回收的机制，垃圾回收的前提是要知道：什么是垃圾！然后再是如何识别垃圾！

什么是垃圾

垃圾，本质上就是没有引用的对象(们)，下面来介绍两种垃圾

1. 没有引用指向的对象

下图是对象间引用的状态，从正常引用到引用断开，这个 A 和 C 的引用断开之后，C 就成了那个垃圾。

2. 没有引用指向的一组对象

一个典型的案例如下图，就是循环引用，这几个对象看起来都有引用指向，但是其实他们只是一堆紧紧相拥的垃圾。

如何识别垃圾

上面介绍了什么是垃圾，那要如何才能识别出垃圾呢？主要有两种算法：

引用计数法
可达性分析法

1. 引用计数法

算法很简单，就是在对象头上加上被引用的次数，对象的被引用的次数为 0 之日，就是其成为垃圾之时！这个算法的优点是垃圾回收及时，只要对象被引用次数为 0，就可以回收了。

下图是引用计数的示意图，对象 A、B、C 都被引用了一次

如果 A 跟 C 的引用断开，则 C 的引用次数减一，变为 0，此时 C 就是垃圾

引用计数法有个致命的缺点：那就是无法识别出循环引用！

下图是一个循环引用，明明他们就是一堆垃圾，但是因为被引用次数都不为 0，引用计数法无法识别出他们是垃圾。

2. 可达性分析法

引用计数法的缺点过于致命，目前 JVM 采用的是另一种算法来识别垃圾：可达性分析法。

这个算法的基本思路就是：从一系列根对象(GC Roots)开始，根据引用关系向下搜索，如果某个对象到 GC Roots 间没有任何引用，则证明此对象是不可能再被使用的，也就是垃圾。

其示意图如下，左边绿色部分的对象，都可以连向 GC Roots，所以他们都是存活的对象。而右边灰色的部分，即使他们是循环引用，他们也跟 GC Roots 之间没有连接路径，所以灰色部分的对象是垃圾。

那么，究竟是哪些对象能成为至高无上的 GC Roots 呢？以下是主要的 GC Roots:

虚拟机栈中引用的对象，如各个线程调用的方法堆栈中的参数、局部变量等。
方法区中类的静态属性引用的对象，如类的引用类型的静态变量。
方法区中常量引用的对象，如字符串常量池里的引用。
本地方法栈中 JNI（Native 方法）引用的对象。
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。

优点：解决引用计数器所不能解决的循环引用问题。

缺点：

耗时：因为需要从 GC Roots 开始逐个检查引用；
STW：GC 过程中需要保证对象的引用关系不能发生变化，所以 GC 进行时必须停顿所有执行线程（STW：Stop The World）。

总结

第一部分我们介绍了什么是垃圾：没有任何引用指向的一个或多个对象。

第二部分介绍了如何识别垃圾，有两种算法：

引用计数法：通过给对象添加被引用的次数来识别。优点是回收简单及时；缺点是无法解决循环引用。
可达性分析法：从一系列根对象(GC Roots)开始，根据引用关系向下搜索，如果某个对象到 GC Roots 间没有任何引用，则此对象就是垃圾。优点是解决了循环引用；缺点是耗时和 STW。