在堆里存放著幾乎多有的java對象實例堰酿，垃圾搜集器在對堆進(jìn)行回收之前，第一件事情就是確定這些對象之中哪些還“存活”著（即通過任何途徑都無法使用的對象）张足。

一触创、可達(dá)性分析算法

在Java中，是通過可達(dá)性分析（Reachability Analysis）來判定對象是否存活的为牍。該算法的基本思路就是通過一些被稱為引用鏈（GC Roots）的對象作為起點哼绑，從這些節(jié)點開始向下搜索，搜索走過的路徑被稱為（Reference Chain)吵聪，當(dāng)一個對象到GC Roots沒有任何引用鏈相連時（即從GC Roots節(jié)點到該節(jié)點不可達(dá)）凌那，則證明該對象是不可用的。

可達(dá)性分析算法判斷對象是否可以回收

• 虛擬機(jī)棧（棧幀中的本地變量表）中引用的對象
• 方法區(qū)中類靜態(tài)屬性引用的對象
• 方法區(qū)中常量引用的對象
• 本地方法棧中JNI（即一般說的Native方法）引用的對象

二囱井、finalize()方法最終判定對象是否存活

即使在可達(dá)性分析算法中不可達(dá)的對象驹尼，也并非是“非死不可”的，這時候它們暫時處于“緩刑”階段庞呕，要真正宣告一個對象死亡新翎，至少要經(jīng)歷再次標(biāo)記過程。
標(biāo)記的前提是對象在進(jìn)行可達(dá)性分析后發(fā)現(xiàn)沒有與GC Roots相連接的引用鏈住练。
1. 第一次標(biāo)記并進(jìn)行一次篩選地啰。
篩選的條件是此對象是否有必要執(zhí)行finalize()方法。
當(dāng)對象沒有覆蓋finalize方法讲逛，或者finzlize方法已經(jīng)被虛擬機(jī)調(diào)用過亏吝，虛擬機(jī)將這兩種情況都視為“沒有必要執(zhí)行”，對象被回收盏混。
2. 第二次標(biāo)記
如果這個對象被判定為有必要執(zhí)行finalize（）方法蔚鸥，那么這個對象將會被放置在一個名為：F-Queue的隊列之中，并在稍后由一條虛擬機(jī)自動建立的许赃、低優(yōu)先級的Finalizer線程去執(zhí)行止喷。這里所謂的“執(zhí)行”是指虛擬機(jī)會觸發(fā)這個方法，但并不承諾會等待它運行結(jié)束混聊。這樣做的原因是启盛，如果一個對象finalize（）方法中執(zhí)行緩慢，或者發(fā)生死循環(huán)（更極端的情況），將很可能會導(dǎo)致F-Queue隊列中的其他對象永久處于等待狀態(tài)僵闯，甚至導(dǎo)致整個內(nèi)存回收系統(tǒng)崩潰卧抗。
Finalize（）方法是對象脫逃死亡命運的最后一次機(jī)會，稍后GC將對F-Queue中的對象進(jìn)行第二次小規(guī)模標(biāo)記鳖粟，如果對象要在finalize（）中成功拯救自己----只要重新與引用鏈上的任何的一個對象建立關(guān)聯(lián)即可社裆，譬如把自己賦值給某個類變量或?qū)ο蟮某蓡T變量，那在第二次標(biāo)記時它將移除出“即將回收”的集合向图。如果對象這時候還沒逃脫泳秀，那基本上它就真的被回收了。

三榄攀、Java引用

從可達(dá)性算法中可以看出嗜傅，判斷對象是否可達(dá)時，與“引用”有關(guān)檩赢。那么什么情況下可以說一個對象被引用吕嘀，引用到底代表什么？
在JDK1.2之后贞瞒，Java對引用的概念進(jìn)行了擴(kuò)充偶房，可以將引用分為以下四類：

• 強(qiáng)引用（Strong Reference)
• 軟引用（Soft Reference)
• 弱引用（Weak Reference)
• 虛引用（Phantom Reference)

這四種引用從上到下，依次減弱

3.1 強(qiáng)引用

強(qiáng)引用就是指在程序代碼中普遍存在的军浆，類似Object obj = new Object()這類似的引用棕洋，只要強(qiáng)引用在，垃圾搜集器永遠(yuǎn)不會搜集被引用的對象乒融。也就是說掰盘，寧愿出現(xiàn)內(nèi)存溢出，也不會回收這些對象赞季。

3.2 軟引用

軟引用是用來描述一些有用但并不是必需的對象愧捕，在Java中用java.lang.ref.SoftReference類來表示。對于軟引用關(guān)聯(lián)著的對象碟摆，只有在內(nèi)存不足的時候JVM才會回收該對象。因此叨橱，這一點可以很好地用來解決OOM的問題典蜕，并且這個特性很適合用來實現(xiàn)緩存：比如網(wǎng)頁緩存、圖片緩存等罗洗。

import java.lang.ref.SoftReference;
 
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
         
        SoftReference<String> sr = new SoftReference<String>(new String("hello"));
        System.out.println(sr.get());
    }
}

3.3 弱引用

弱引用也是用來描述非必需對象的愉舔，當(dāng)JVM進(jìn)行垃圾回收時，無論內(nèi)存是否充足伙菜，都會回收被弱引用關(guān)聯(lián)的對象轩缤。在java中，用java.lang.ref.WeakReference類來表示。下面是使用示例：

import java.lang.ref.WeakReference;
 
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
     
        WeakReference<String> sr = new WeakReference<String>(new String("hello"));
         
        System.out.println(sr.get());
        System.gc();                //通知JVM的gc進(jìn)行垃圾回收
        System.out.println(sr.get());
    }
}

3.4 虛引用

虛引用和前面的軟引用火的、弱引用不同壶愤，它并不影響對象的生命周期。在java中用java.lang.ref.PhantomReference類表示馏鹤。如果一個對象與虛引用關(guān)聯(lián)征椒，則跟沒有引用與之關(guān)聯(lián)一樣，在任何時候都可能被垃圾回收器回收湃累。
要注意的是勃救，虛引用必須和引用隊列關(guān)聯(lián)使用，當(dāng)垃圾回收器準(zhǔn)備回收一個對象時治力，如果發(fā)現(xiàn)它還有虛引用蒙秒，就會把這個虛引用加入到與之 關(guān)聯(lián)的引用隊列中。程序可以通過判斷引用隊列中是否已經(jīng)加入了虛引用宵统，來了解被引用的對象是否將要被垃圾回收晕讲。如果程序發(fā)現(xiàn)某個虛引用已經(jīng)被加入到引用隊列，那么就可以在所引用的對象的內(nèi)存被回收之前采取必要的行動榜田。

import java.lang.ref.PhantomReference;
import java.lang.ref.ReferenceQueue;
 
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        ReferenceQueue<String> queue = new ReferenceQueue<String>();
        PhantomReference<String> pr = new PhantomReference<String>(new String("hello"), queue);
        System.out.println(pr.get());
    }
}

3.5 軟引用和弱引用進(jìn)一步說明

在SoftReference類中益兄，有三個方法，兩個構(gòu)造方法和一個get方法（WekReference類似）：

public class SoftReference<T> extends Reference<T> {

    /**
     * Timestamp clock, updated by the garbage collector
     */
    static private long clock;

    /**
     * Timestamp updated by each invocation of the get method.  The VM may use
     * this field when selecting soft references to be cleared, but it is not
     * required to do so.
     */
    private long timestamp;

    /**
     * Creates a new soft reference that refers to the given object.  The new
     * reference is not registered with any queue.
     *
     * @param referent object the new soft reference will refer to
     */
    public SoftReference(T referent) {
        super(referent);
        this.timestamp = clock;
    }

    /**
     * Creates a new soft reference that refers to the given object and is
     * registered with the given queue.
     *
     * @param referent object the new soft reference will refer to
     * @param q the queue with which the reference is to be registered,
     *          or <tt>null</tt> if registration is not required
     *
     */
    public SoftReference(T referent, ReferenceQueue<? super T> q) {
        super(referent, q);
        this.timestamp = clock;
    }

    /**
     * Returns this reference object's referent.  If this reference object has
     * been cleared, either by the program or by the garbage collector, then
     * this method returns <code>null</code>.
     *
     * @return   The object to which this reference refers, or
     *           <code>null</code> if this reference object has been cleared
     */
    public T get() {
        T o = super.get();
        if (o != null && this.timestamp != clock)
            this.timestamp = clock;
        return o;
    }

}

get方法用來獲取與軟引用關(guān)聯(lián)的對象的引用箭券，如果該對象被回收了净捅，則返回null。

在使用軟引用和弱引用的時候辩块，我們可以顯示地通過System.gc()來通知JVM進(jìn)行垃圾回收蛔六，但是要注意的是，雖然發(fā)出了通知废亭，JVM不一定會立刻執(zhí)行国章，也就是說這句是無法確保此時JVM一定會進(jìn)行垃圾回收的。

3.6 虛引用進(jìn)一步說明：

虛引用中有一個構(gòu)造函數(shù)豆村，可以看出液兽，其必須和一個引用隊列一起存在。get()方法永遠(yuǎn)返回null掌动，因為虛引用永遠(yuǎn)不可達(dá)四啰。

public class PhantomReference<T> extends Reference<T> {

    /**
     * Returns this reference object's referent.  Because the referent of a
     * phantom reference is always inaccessible, this method always returns
     * <code>null</code>.
     *
     * @return  <code>null</code>
     */
    public T get() {
        return null;
    }

    /**
     * Creates a new phantom reference that refers to the given object and
     * is registered with the given queue.
     *
     * <p> It is possible to create a phantom reference with a <tt>null</tt>
     * queue, but such a reference is completely useless: Its <tt>get</tt>
     * method will always return null and, since it does not have a queue, it
     * will never be enqueued.
     *
     * @param referent the object the new phantom reference will refer to
     * @param q the queue with which the reference is to be registered,
     *          or <tt>null</tt> if registration is not required
     */
    public PhantomReference(T referent, ReferenceQueue<? super T> q) {
        super(referent, q);
    }
}

參考

• 《深入理解Java虛擬機(jī)》
• https://www.cnblogs.com/dolphin0520/p/3784171.html