Java垃圾回收机制分析

最新推荐文章于 2024-12-30 10:43:29 发布

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今天主要讲讲Java的垃圾回收机制，根据主题，本文将按照如下几个点进行分析：

一、什么是垃圾回收

JVM垃圾回收是指回收存储在内存中且未被使用的Java对象所占用的空间。一般而言，Java对象被创建的时候，会在堆中开辟一块内存用于存储对象信息，因此我们说的垃圾回收一般是指回收堆中的垃圾，方法区也会存储一些垃圾，也会涉及到垃圾回收，本节暂不讨论。

二、为什么要回收垃圾

由于内存资源比较匮乏，程序在运行过程中，需要不断的进行对象的创建，这些创建的对象需要内存空间进行保存，因此，需要将一些已经不再使用的对象回收，将回收的空间交给新创建的对象使用。

三、如何标定垃圾

同其他的框架或算法一样，JVM对垃圾标定的算法也是不断的进化的。起先，JVM设计者采用引用计数法进行垃圾标定，由于引用计数法无法解决循环引用的问题，因此，JVM设计者采用了另外一种算法–可达性分析，来标定垃圾。

1.引用计数法

i)简介

引用计数的意思是，如果某对象有被引用，则引用加1，取消引用，则引用减1，如果引用为0，表示该对象为垃圾，可被JVM回收。

ii)问题分析

class Count {
	Count obj;

	public static void main(String[] args) {
			// 创建两个对象
			Count obj_1 = new Count();
			Count obj_2 = new Count();
			// 引用
			obj_1.obj = obj_2; // 引用obj_2
			obj_2.obj = obj_1; // 引用obj_1
			// 指向为空
			obj_1 = null;
			obj_2 = null;
	}
}

上述代码中，obj_1和obj_2对象都存在引用的关系，但是代码后部分通过将其指向空后，程序中无法再使用了对象obj_1和obj_2，因此，这两个对象可以被标定为垃圾，而引用计数法进行标定的时候发现，该对象存在引用的关系，可知，内存中存在两个无法被使用的对象，出现了内存泄漏问题。从引用计数结构图（下图1）可以看出，obj_1和obj_2存在引用的关系，但是外界却无法引用到obj_1和obj_2。
在这里插入图片描述
图1 引用计数结构图

2.可达性分析

可达性分析是根据对象的可达状态进行垃圾标定的，它需要一个根节点（GC Root），然后通过根节点进行对象查找，如果能通过根节点找到的对象，表示该对象时可达到的对象，否则为不可达对象。Java垃圾回收的时候，会将不可达对象的内存回收。
在这里插入图片描述
图2 可达性分析结构图
可达性分析结构图（如图2）中，蓝色表示可通过GC Root找到，灰色表示无法通过GC Root找到（注意：灰色对象之间也可以存在可达性状态，如：obj_6能够找打obj_9），灰色的为垃圾，需要被回收。

一般而言，我们创建对象的方法有如下几种：

// 方式1
static ClassName STATIC_CN = new ClassName;
// 方式2
final static ClassName F_STATIC_CN = new ClassName;
// 方式3
private void testMethod() {
	ClassName cn = new ClassName();
}