jvm（三）：对象引用与垃圾回收

上一节讲到，堆里存放着java几乎所有的对象实例，而对象只有不再被使用时，才会被回收。

对象引用

如何判断一个对象是否还被需要呢？其实唯一的准则就是是否还有变量引用它。
比如

Object o = new Object();
o = new Object();

上述代码新建了两个对象实例，第一个对象毫无疑问无法再被访问了，因此第一个对象就可以被回收了。
这就是变量引用的准则，那么内部关于对象的引用是如何实现的呢？

引用计数法

这是判断对象是否被引用最直接的一种方法，即给每个对象添加一个引用计数器，当该对象被引用一次时，该对象的计数器就加一，引用失效时就减一当为0时，意味着不可能再被赋予其他引用了。
该方法最大的问题在于无法解决相互循环引用。

可达性分析

另一种方法就是将对象被引用看做一个图，从堆中该对象出发，看能不能通过图的遍历找到一个变量，在可达性分析算法中，找到的这个变量被称为“GC Roots”，使用的遍历方法可能是深度优先遍历或者广度优先遍历，若无法找到一个变量引用则说明该对象是不可用的。
我们知道由于相互循环引用的原因，上述的所谓变量（或者称为“GC Roots”）应该是下面三者之一：
1. 虚拟机栈（一般来说应该是局部变量表）中引用的对象
2. 方法区中类静态属性或常量引用的对象
3. 本地方法去（native）引用的对象

引用的类型

上述的可达性分析确实jvm采用的决定回收对象的标准，但对于引用的种类，jvm对其进行了扩充。以应对不同的回收需要。

• 强引用（Strong Reference）
  类似 javaObject o = new Object();的引用，只要有强引用的存在，垃圾收集器永远不会回收掉这部分的对象

• 软引用（Soft Reference）
  还有用但并非必须的对象，在系统将发生内存溢出前，会回收这部分对象。

• 弱引用（Weak Reference）
  也是非必须的对象，但对象的引用强度比软引用更弱，被弱引用关联的对象只能生存到下一次垃圾收集发生之前，即下一次垃圾收集是会回收该部分对象。

• 虚引用（Phantom Reference）
  该引用其实不能被称为引用了，其存在对垃圾回收不造成影响，其唯一目的是这个对象被收集器回收时收到一个系统通知。

对象的回收

当一个对象被判定为可以回收时，并不是立刻回收的，具体来说需要进过两次标记。过程如下：
1. 该对象不可达，则被第一次标记，如果该对象没有覆盖finalize()方法或者该方法已被执行过，则该对象就等待被回收
2. 该对象执行finalize()方法后又被引用了，则逃脱被回收，否则被再次标记，下一次被就会被回收。

需要说明的是，finalize()方法只被执行一次，且在System.gc()方法时执行
上述的回收都是发生在堆上的，我们知道程序计数器、虚拟机栈、本地方法区这三个区域随线程而生，随线程而灭，因此不需要回收，而堆和方法区则是线程共有的区域，因此垃圾回收的场所仅限于这两个区域。
对于方法区，需要回收的主要是两部分内容：废弃常量和无用的类。
回收废弃常量和回收java堆中的对象类似，而对于一个类，需要满足下面三个条件才算是该类能被回收：

• 该类所有的实例都被回收
• 加载该类的ClassLoader已经被回收
• 该类对应的java.lang.Class对象（反射）没有在任何地方被引用，且无法在任何地方通过反射访问该类的方法。

是否对类进行回收，是通过jvm的参数控制的，比如-Xnoclassgc等参数控制，因此在大量使用反射、动态代理、CGLib等框架、动态生成JSP时需要jvm开启类卸载的功能，以防止溢出。