Java GC如何判斷對象是否為垃圾

查找內(nèi)存中不再使用的對象

  • 引用計(jì)數(shù)法

引用計(jì)數(shù)法就是如果一個對象沒有被任何引用指向,則可視之為垃圾。這種方法的缺點(diǎn)就是不能檢測到環(huán)的存在。

  • 2.根搜索算法

根搜索算法的基本思路就是通過一系列名為”GC Roots”的對象作為起始點(diǎn),從這些節(jié)點(diǎn)開始向下搜索,搜索所走過的路徑稱為引用鏈(Reference Chain),當(dāng)一個對象到GC Roots沒有任何引用鏈相連時,則證明此對象是不可用的。

引用計(jì)數(shù)法

下面通過一段代碼來對比說明:

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1

2

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4

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6

7

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9

10

11

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public class MyObject {

public Object ref = ``null``;

public static void main(String[] args) {

MyObject myObject1 = ``new MyObject();

MyObject myObject2 = ``new MyObject();

myObject1.ref = myObject2;

myObject2.ref = myObject1;

myObject1 = ``null``;

myObject2 = ``null``;

}

}

|

上述代碼中myObject1和myObject2其實(shí)互相引用,他們的引用計(jì)數(shù)都為1,但是本身都是null,如果用引用計(jì)數(shù)法因?yàn)橛?jì)數(shù)為1不會被GC回收,但他們本身為null,最終導(dǎo)致內(nèi)存泄漏

如果采用的是引用計(jì)數(shù)算法:


image

再回到前面代碼GcDemo的main方法共分為6個步驟:

  • Step1:GcObject實(shí)例1的引用計(jì)數(shù)加1,實(shí)例1的引用計(jì)數(shù)=1;
  • Step2:GcObject實(shí)例2的引用計(jì)數(shù)加1,實(shí)例2的引用計(jì)數(shù)=1;
  • Step3:GcObject實(shí)例2的引用計(jì)數(shù)再加1,實(shí)例2的引用計(jì)數(shù)=2;
  • Step4:GcObject實(shí)例1的引用計(jì)數(shù)再加1,實(shí)例1的引用計(jì)數(shù)=2;

執(zhí)行到Step 4,則GcObject實(shí)例1和實(shí)例2的引用計(jì)數(shù)都等于2。

接下來繼續(xù)結(jié)果圖:


image
  • Step5:棧幀中obj1不再指向Java堆,GcObject實(shí)例1的引用計(jì)數(shù)減1,結(jié)果為1;
  • Step6:棧幀中obj2不再指向Java堆,GcObject實(shí)例2的引用計(jì)數(shù)減1,結(jié)果為1。

到此,發(fā)現(xiàn)GcObject實(shí)例1和實(shí)例2的計(jì)數(shù)引用都不為0,那么如果采用的引用計(jì)數(shù)算法的話,那么這兩個實(shí)例所占的內(nèi)存將得不到釋放,這便產(chǎn)生了內(nèi)存泄露。

根搜索算法
這是目前主流的虛擬機(jī)都是采用GC Roots Tracing算法,比如Sun的Hotspot虛擬機(jī)便是采用該算法。 該算法的核心算法是從GC Roots對象作為起始點(diǎn),利用數(shù)學(xué)中圖論知識,圖中可達(dá)對象便是存活對象,而不可達(dá)對象則是需要回收的垃圾內(nèi)存。這里涉及兩個概念,一是GC Roots,一是可達(dá)性。

那么可以作為GC Roots的對象(見下圖):

  • 虛擬機(jī)棧的棧幀的局部變量表所引用的對象;
  • 本地方法棧的JNI所引用的對象;
  • 方法區(qū)的靜態(tài)變量和常量所引用的對象;

關(guān)于可達(dá)性的對象,便是能與GC Roots構(gòu)成連通圖的對象,如下圖:

image

從上圖,reference1、reference2、reference3都是GC Roots,可以看出:

  • reference1-> 對象實(shí)例1;
  • reference2-> 對象實(shí)例2;
  • reference3-> 對象實(shí)例4;
  • reference3-> 對象實(shí)例4 -> 對象實(shí)例6;

可以得出對象實(shí)例1、2、4、6都具有GC Roots可達(dá)性,也就是存活對象,不能被GC回收的對象。
而對于對象實(shí)例3、5直接雖然連通,但并沒有任何一個GC Roots與之相連,這便是GC Roots不可達(dá)的對象,這就是GC需要回收的垃圾對象。

到這里,相信大家應(yīng)該能徹底明白引用計(jì)數(shù)算法和根搜索算法的區(qū)別吧。

再回過頭來看看最前面的實(shí)例,GcObject實(shí)例1和實(shí)例2雖然從引用計(jì)數(shù)雖然都不為0,但從根搜索算法來看,都是GC Roots不可達(dá)的對象。

總之,對于對象之間循環(huán)引用的情況,引用計(jì)數(shù)算法,則GC無法回收這兩個對象,而根搜索算法則可以正確回收。

轉(zhuǎn)自:知乎 Gityuan 主頁https://www.zhihu.com/people/gityuan/answers

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