GC一探究竟（一）
1. 前言
GC脱货，也即是垃圾收集碘菜，對(duì)幾乎所有的JAVA程序員來說，絕對(duì)是不陌生的米苹。Java與C語言不同糕伐，Java程序員不需要去管內(nèi)存的釋放，而C語言開發(fā)則需要程序員去手動(dòng)釋放內(nèi)存蘸嘶。而正是因?yàn)檫@種自動(dòng)化的機(jī)制良瞧，讓程序員無法人為的去控制內(nèi)存的釋放，因此可能會(huì)出現(xiàn)各種內(nèi)存溢出训唱，內(nèi)存泄漏的問題褥蚯。而這也正是我們需要去了解Java的內(nèi)存回收機(jī)制的必要原因。
在之前的文章中提到了Java運(yùn)行時(shí)數(shù)據(jù)區(qū)域的劃分况增，對(duì)于程序計(jì)數(shù)器赞庶，Java棧，本地方法棧這三個(gè)區(qū)域?qū)儆诰€程私有區(qū)域澳骤，隨線程而生尘执，隨線程而滅。因此GC不會(huì)去關(guān)注這部分內(nèi)存宴凉。而堆和方法區(qū)是屬于線程共享的區(qū)域誊锭，這部分的內(nèi)存和回收都是動(dòng)態(tài)的，只有在運(yùn)行期才能確定所需的內(nèi)存弥锄。因此GC回收的內(nèi)存和后續(xù)的“內(nèi)存“分配指的便是這部分內(nèi)存丧靡。
2. 如何成為該被回收的對(duì)象？
前面也提到了籽暇，Java堆中的對(duì)象的回收温治，我們Java程序員是無法進(jìn)行操縱的，而我們需要了解的是那對(duì)象是什么時(shí)候戒悠，什么情況下該被回收了熬荆。因此，介紹兩種判斷對(duì)象是否該成為被回收對(duì)象的算法绸狐，分別是引用計(jì)數(shù)算法和可達(dá)性分析算法卤恳。
2.1 引用計(jì)數(shù)算法
2.1.1 原理
給對(duì)象添加一個(gè)引用計(jì)數(shù)器，每當(dāng)對(duì)象增加一個(gè)引用的時(shí)候寒矿，計(jì)數(shù)器的值+1突琳，一個(gè)引用失效，則-1符相，任何時(shí)刻拆融，計(jì)數(shù)器為0的對(duì)象就是不可能會(huì)再被使用的了。
2.1.2 優(yōu)點(diǎn)
引用計(jì)數(shù)算法的實(shí)現(xiàn)簡單，而且判定的效率很高镜豹，只需要給對(duì)象增加一個(gè)引用計(jì)數(shù)器傲须，判斷引用計(jì)數(shù)器的值便能確定對(duì)象是否該被回收了
2.1.3 缺點(diǎn)
有利就有弊，引用計(jì)數(shù)法的簡單實(shí)現(xiàn)無法解決一個(gè)問題趟脂，那就是對(duì)象之間循環(huán)引用的問題躏碳。舉個(gè)栗子：
public class A{
A a;
public static void main(String [] args){
A obj1 = new A();
A obj2 = new B();
obj1.a=obj2;
obj2,a=obj1;
obj1=null;
obj2=null;
}
}
如上栗子，我們可以知道散怖，對(duì)象1和對(duì)象2的引用計(jì)數(shù)器的值最后是為1的，而根據(jù)我們以往的想法肄渗，obj1和obj2的引用置空之后镇眷，他們指向的對(duì)象就無法使用，應(yīng)該被回收了翎嫡，因此使用引用計(jì)數(shù)算法是無法滿足的欠动，所以Ho0Spot虛擬機(jī)使用的不是這種算法，而是接下來講的惑申。
2.2 可達(dá)性分析算法
2.2.1 原理
該算法是以一系列稱為“GC Roots“的對(duì)象為起點(diǎn)具伍，然后從這些節(jié)點(diǎn)開始向下搜索，搜索走過的路徑稱為引用鏈圈驼，當(dāng)一個(gè)對(duì)象到GC Roots沒有任何引用鏈的時(shí)候人芽，也就是GC Roots到這個(gè)對(duì)象是不可達(dá)的時(shí)候，這個(gè)對(duì)象便是不可用的了绩脆，因此可以作為回收的對(duì)象萤厅。
2.2.2 GC Roots
在java語言中，可以作為GC Roots的對(duì)象有以下幾種
- 虛擬機(jī)棧（棧幀中的本地變量表）中的引用對(duì)象
- 方法區(qū)中類靜態(tài)屬性引用的對(duì)象
- 方法區(qū)中常量引用的對(duì)象
- 本地方法JNI（Native方法）引用的對(duì)象
2.3 對(duì)象由標(biāo)記到死亡
前面介紹了如何確定一個(gè)對(duì)象可以被標(biāo)記為回收對(duì)象靴迫，那現(xiàn)在介紹下從標(biāo)記到回收的過程惕味。
要宣告一個(gè)對(duì)象真正死亡，至少經(jīng)過兩次標(biāo)記過程玉锌，當(dāng)使用可達(dá)性算法分析不可達(dá)的對(duì)象的時(shí)候名挥，對(duì)象被第一次標(biāo)記為不可達(dá)對(duì)象時(shí)候，會(huì)進(jìn)行一次篩選操作主守，當(dāng)對(duì)象沒有覆蓋或者調(diào)用過一次finalize方法時(shí)候禀倔，此時(shí)定義為對(duì)象沒必要執(zhí)行finalize方法。否則會(huì)判定為有必要執(zhí)行finalize方法参淫，而該方法是對(duì)象逃離死亡的最后一次機(jī)會(huì)蹋艺，只要在該方法中可以使得對(duì)象和引用鏈的任何一個(gè)對(duì)象關(guān)聯(lián)即可。（如黄刚，可將this賦值給某個(gè)類變量捎谨，或者對(duì)象的成員變量）只有這樣，在第二次標(biāo)記的時(shí)候才可以被移除“即將被回收的集合” 。否則涛救，第二次標(biāo)記的時(shí)候畏邢，基本上沒有逃脫的對(duì)象真的被回收了。
2.4 方法區(qū)的回收
前面講的GC內(nèi)容是關(guān)于堆中的對(duì)象的检吆，而在前言中也提到了舒萎，方法區(qū)也是GC涉及的一塊內(nèi)存區(qū)域。
很多人都認(rèn)為方法區(qū)（HotSpot虛擬機(jī)中的永久代）是沒有垃圾回收的蹭沛，但其實(shí)還是存在的臂寝，只不過在方法區(qū)的主要是廢棄常量和無用的類。
2.4.1 廢棄常量
廢棄常量和不可用對(duì)象的定義是差不多的摊灭，對(duì)于方法區(qū)的常量咆贬，假如外界沒有了引用這個(gè)常量的引用，那么這個(gè)常量便是一個(gè)廢棄常量帚呼，如“字面常量“abc“掏缎，假如程序中沒有String對(duì)象是”abc”，那說明沒有任何String對(duì)象引用到這個(gè)常量煤杀，因此這個(gè)常量就會(huì)被回收眷蜈。
2.4.1 無用的類
類需要同時(shí)滿足下面三個(gè)條件，才能算是無用的類
- 該類的所有實(shí)例都被回收了沈自，即Java堆中不存在該類的任何實(shí)例
- 加載該類的ClassLoader已經(jīng)被回收了
- 該類對(duì)應(yīng)的java.lang.Class對(duì)象沒有在任何地方被引用酌儒，無法在任何地方通過反射訪問該類的方法
當(dāng)滿足上述三個(gè)條件的類才可以被回收，但是并不是一定會(huì)被回收枯途，需要參數(shù)進(jìn)行控制今豆，例如HotSpot虛擬機(jī)提供了-Xnoclassgc參數(shù)進(jìn)行控制是否回收。
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