Java垃圾回收之根搜索算法

1.根搜索算法

Java使用根搜索算法回收垃圾，该算法的基本原理：定义一系列名为GC Roots的对象作为起点，从起点向下搜索，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，则说明该对象不可用，这时Java虚拟机可以对这些对象进行回收。

Java虚拟机将以下对象定义为 GC Roots ：

• Java虚拟机栈中引用的对象：比如方法里面定义这种局部变量 User user= new User();
• 静态属性引用的对象：比如 private static User user = new User();
• 常量引用的对象：比如 private static final  User user = new User();
• 本地方法栈中引用的对象

2.引用的定义

2.1 强引用Strong Reference

Object obj = new Object();

这里obj 就是引用，new Object() 对象实例存储在堆内存，obj引用的是对象实例的内存地址。

如果执行 obj = null， 那么看起来 new Object() 这个对象实例没有被任何引用持有。

由此看来：引用要么存在，要么不存在。如果没有任何引用持有对象，那么对象可以被JVM回收了。

但有一些缓存系统，希望这些对象不要那么快被回收，因此在JDK1.2之后又定义了另外3种引用类型。

 

2.2 软引用 Soft Reference

用来描述可用，但不是必须存活的对象。

在内存溢出之前，虚拟机尝试对这些对象进行回收。如果回收之后内存还是不够才会出现内存溢出情况。

 

2.3 弱引用 Weak Reference

也是描述非必须的对象，但它的引用比软引用还要弱一些。

被弱引用关联的对象只能生存到下一次垃圾回收发生之前。

只要垃圾回收机制在工作，无论内存是否足够，都会回收掉这部分对象。

 

2.4 虚引用 Phantom Reference

最弱的引用关系，一个对象是否被虚引用关联，完全不对其生存周期构成影响。

也不能通过一个虚引用获取到一个对象实例！

 

3. 根搜索算法之圾回收执行机制

前面介绍了根搜索算法和引用的定义，我们知道【不可达的对象】，就是JVM回收的重点对象。

但即便引用链不可达，也并不意味着该对象一定会被回收，因为回收要经历两次标记过程！

第一次标记：对象进行根搜索之后，如果发现没有与GC Roots 相连接的引用链，就会被第一次标记并进行筛选

所谓筛选，就是检查此对象是否有必要执行finalize方法，如果对象定义了该方法并且没有执行过。

那么该对象就会被放入到一个队列F-Queue，随后会有一个低优先级的线程去执行这个队列里面对象的finalize方法

第二次标记：JVM 将对F-Queue队列里面的对象进行第二次标记。

如果对象不想被回收，那么就得在finalize方法里面拯救自己，否则，这些对象就真的会被回收

 

看以下代码示例就明白垃圾回收的基本过程

package reference.test;

/**
 * 
 * @author yli
 *
 */
public class GCRootsTest {

	private static GCRootsTest obj;

	protected void finalize() throws Throwable {
		super.finalize();
		System.out.println("finalize方法被执行!");
		obj = this;
	}

	public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
		obj = new GCRootsTest();

		obj = null;
		System.gc();

		Thread.sleep(500);
		if (null != obj) {
			System.out.println("1-obj还存活着！");
		} else {
			System.out.println("1-obj已经死了");
		}

		obj = null;
		System.gc();

		Thread.sleep(500);
		if (null != obj) {
			System.out.println("2-obj还存活着！");
		} else {
			System.out.println("2-obj已经死了");
		}
	}
}