深入理解Java虚拟机（2）—— 可达性分析算法、引用类型、对象的自我拯救、垃圾收集算法、HotSpot算法实现、垃圾收集器

1. 概述

 

• 引用计数算法

    给对象添加一个引用计数器，每当有一个地方引用它，计数器值就加1；当引用失效时，计数器值就减1；任何时刻计数器为0的对象就是不可能再被使用的。Java不是用该算法判断对象是否存活。

 

• 可达性分析算法

    通过“GC Root”的对象作为起始点，从这些节点开始向下搜索，搜索所走过的路径称为引用链，当一个对象到GC Roots没有任何引用链相连时，则证明此对象时不可用的。

    在Java语言中，可作为GC Roots对象包括下面几种：

• 虚拟机栈中引用的对象
• 方法区中类静态属性引用的对象
• 方法区常量池中引用的对象
• 本地方法栈中JNI（即一般说的Native方法）引用的对象

 

 

 

• 引用

 引用分为强引用、软引用、弱引用、虚引用4中，4中引用强度一次逐渐减弱。

 

• 强引用就是指程序代码中普遍存在的，类似“Object obj = new Object()”这类的引用，只要强引用存在，垃圾收集器就不会回收掉被引用的对象。
• 软引用用来描述一些还有用但并非必须的对象。对于软引用关联着的对象，在系统将要发生内存溢出异常之前，将会把这些对象列入回收范围之中进行二次回收。提供了SoftReference来实现软引用
• 弱引用也是用来描述非必须对象，但是它的强度比软引用更弱一点，被弱引用关联的对象只能生存到下一次垃圾收集器发生之前。当垃圾收集器工作时，无论当前内存是否足够都会回收。提供WeakReference实现弱引用
• 虚引用也称为幽灵引用或者幻影引用，它是最弱的一种引用关系。一个对象是否有虚引用的存在，完全不会对其生存时间构成印影响，也无法通过虚引用来取得一个对象实例。提供PhantomReference类实现虚引用。

 

• 对象的自我拯救

    即时在可达性分析算法中不可达对象，也并非是“非死不可”的，这时候他们暂时处于“缓刑”阶段，要真正宣告一个对象的死亡，至少要经理两次标记过程：   如果对象在进行可达性分析后发现没有与GC Roots相连接的引用链，那它将会被第一次标记并且进行一次筛选，筛选的条件是此对象是否有必要执行finaliza()方法。当对象没有覆盖finaliza()方法，或者finaliza()方法已经被调用，虚拟机将两种情况视为“没有必要执行”。

    如果这个对象有必要执行finaliza()方法，那么这个对象将会放置在一个叫做F-Queue的队列之中，并在稍后由一个虚拟机自动创建、低优先级的Finalizer线程去执行。这个执行只是虚拟机会触发这个方法，不会承诺等待他运行结束。这样做的原因是，如果一个独享在finalize()中执行缓慢，或者死循环，将可能导致F-Queue队列中其他对象处于永久等待的，导致整个内存回收系统崩溃。

    finalize()方法是对象逃脱死亡命运的最后一次机会，稍后GC将对F-Queue中的对象进行第二次小规模的标记，如果对象要