Java虚拟机GC根节点的选择

本文介绍Java中通过可达性分析判断对象是否存活的方法。从GC Roots出发,包括虚拟机栈、本地方法栈、方法区中的静态属性及常量引用等,探讨了对象的生命周期及其回收条件。



java通过可达性分析来判断对象是否存活。
基本思想是通过一系列称为“GC roots”的对象作为起始点,可以作为根节点的是:
  •   虚拟机栈(栈帧中的本地变量表)中引用的对象
  •   本地方法栈中JNI(即一般说的Native方法)引用的对象
  •   方法区中类静态属性引用的对象
  •   方法区中常量引用的对象
作为GC Roots的节点主要在全局性的引用(例如常量或类静态属性)与执行上下文(例如栈帧中的本地变量)中。
虚拟机、本地方法栈这都是局部变量,某个方法执行完,某些局部使用的对象可以被回收。

### GC根节点的类型及其作用 在垃圾回收机制中,GC根节点GC Roots)是指那些被虚拟机认为是“活跃”的对象。这些对象不会被垃圾回收器回收,并且通过这些根节点可以遍历整个对象图来判断其他对象是否仍然可达。以下是Java和.NET中常见的GC根节点类型[^1]、[^2]: #### Java中的GC Root类型 1. **栈中的引用变量** 线程栈中的局部变量或方法参数等,在方法执行期间,这些变量指向的对象不会被回收。 2. **类的静态属性** 类的静态成员变量所引用的对象被视为GC根节点的一部分,因为静态变量在整个程序运行期间都存在。 3. **运行时常量池中的引用** 常量池中存储的字符串字面量和其他常量引用也被视为根节点。例如,`String.intern()` 方法生成的字符串会进入常量池。 4. **JNI引用** 通过Java本地接口(JNI)创建的本地引用,这些引用通常由本地代码持有,确保相关对象不会被回收。 5. **活动线程** 当前线程本身以及它持有的锁或其他资源也被视为根节点。 6. **反射数据结构** 在某些情况下,反射相关的数据结构也可能成为GC根节点的一部分。 7. **直接分配到老年代的大对象** 如果对象直接分配到老年代(如大数组),它们也会成为GC根节点的一部分。 #### .NET中的GC Root类型 1. **全局或静态对象** 全局变量和静态变量引用的对象不会被回收,这些对象作为GC根节点的一部分。 2. **当前执行线程的堆栈中的引用** 方法调用栈中的局部变量和参数引用的对象会被视为根节点。 3. **CPU寄存器中的引用** CPU寄存器中保存的对象引用也属于GC根节点。 4. **Finalizer队列中的对象** 正在等待终结方法执行的对象会被暂时保留为GC根节点,直到它们的终结方法被执行完毕。 5. **Pinned对象** 被固定在内存中的对象(通过`GCHandle`或其他方式),即使不再有其他引用,也不会被回收。 6. **COM Interop和Runtime Callable Wrapper (RCW)** 与COM组件交互时生成的包装器对象也会被视为GC根节点。 #### 根节点的作用 GC根节点的主要作用是提供一个起点,垃圾回收器从这些根节点开始遍历对象图,标记所有可达的对象。未被标记的对象被认为是不可达的,最终将被回收。 ```java // 示例:Java中可能成为GC Root的对象 public class GCDemo { static Object staticObject = new Object(); // 静态变量作为GC Root public static void main(String[] args) { Object localObject = new Object(); // 局部变量作为GC Root Thread thread = new Thread(() -> { Object threadObject = new Object(); // 线程栈中的对象作为GC Root }); thread.start(); } } ``` ###
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