Java虚拟机 垃圾回收 之 引用计数

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引用计数也许是最古老的垃圾回收算法了，但一直不知道具体是怎么实现的，今天闲来无事了，想了一种实现方法，但未经实践，在此先作记录。

 

引言：

    引用计数是唯一一种没有使用根集的垃圾回收算法，该算法使用引用计数器来区分存活对象和不再使用的对象。

 

分析

1. 一般来说，每个对象对应一个引用计数器。创建对象时，将其计数器置0。
2. 当对象被赋给任意变量时，引用计数器每次加1。
3. 引用变量出了作用域后，该引用变量所引用的对象的计数器减1。
4. 一旦引用计数器为0，对象就满足了垃圾收集的条件。
   　

    

具体实现思路如下：

1. 在对象结构中添加一个域，用来保存本对象被引用的次数，创建对象时置0。
2. 对象被引用时，计数器加1：
   1. 被实例域引用：putfield_a系列指令，在该指令中为对象的引用计数器加1.
   2. 类的静态域引用：针对java智能卡虚拟机的话，和包一起存亡。
   3. 方法的本地变量应用：astore系列指令，在该指令中为对象的引用计数器减1.
3. 引用变量出了作用域之后，计数器减1：

   由于方法调用的时候，会为该方法创建一个栈帧，当该方法正常结束，或所抛出的异常在本方法内无法被捕获的话（在本方法内能被正常捕获的话，视为正常结束），都会弹出该栈帧。

   个人理解的出了作用域，就是为该方法创建的栈帧被弹出了。

   故，可以这样实现：弹出栈帧的时候，检查该栈帧内所用引用的对象，并所有所引用的对象的引用计数器分别减一。

4. 启动垃圾回收的时候，遍历对象表，如果引用计数器为0，则清除该对象，回收其空间；否则，什么也不做。

 

总结

　    基于引用计数器的垃圾收集器运行较快，不会长时间中断程序执行，适宜必须实时运行的程序。但引用计数器增加了程序执行的开销，因为每次对象赋给新的变量，计数器加1，而每次引用变量出了作用域后，该引用变量所引用的对象的计数器减1。

 

    还有无法解决环形引用的问题，如下：

 

    ClassA(){

    privateB b = null;

    .....

}

 

Class B(){

    privateA a = null;

    .....

}

 

void test(){

    Aa = new A();

    Bb = new B();

 

    a.b= b;

    b.a= a;

}

 

如果没有    最后两行的话，在函数test结束之后，对象a和b的引用计数器就为0，处于可以回收状态，但是，有了这两行，将形成环形引用，他们都的引用计数器都为1，无法被回收，如下所示：