【JVM垃圾回收】如何判断对象可以回收?

1、引用计数算法

  • 定义:判断一个对象是否受到引用, 如果受到一个引用就+1,如果减少一个引用就-1,当计数为0那么久标记为垃圾。
  • 弊端:循环引用时,两个对象的计数都为1,导致两个对象计数不能为0,不能被定义为垃圾。
    在这里插入图片描述

2、可达性分析算法

  • JVM中的垃圾回收器通过可达性分析来探索所有存活的对象.
  • 扫描堆中的对象,看能否沿着GC Root对象为起点的引用链找到该对象,如果找不到,则表示可以回收.
  • 可以作为GC Root的对象。【JVM垃圾回收】哪些可以当作GC ROOT?

3、五种引用

在这里插入图片描述

1、强引用(A1):

只有GC Root都不引用该对象时,才会回收强引用对象

  • 如上图B、C对象都不引用A1对象时,A1对象才会被回收
2、软引用

当GC Root指向软引用对象时,在内存不足时,会回收软引用所引用的对象

  • 如上图如果B对象不再引用A2对象且内存不足时,软引用所引用的A2对象就会被回收.

软引用的使用:

public class Demo1 {
	public static void main(String[] args) {
		final int _4M = 4*1024*1024;
		//使用软引用对象 list和SoftReference是强引用,而SoftReference和byte数组则是软引用
		List<SoftReference<byte[]>> list = new ArrayList<>();
		SoftReference<byte[]> ref= new SoftReference<>(new byte[_4M]);
	}
}

如果在垃圾回收时发现内存不足,在回收软引用所指向的对象时,软引用本身不会被清理,如果想要清理软引用,需要使用引用队列,ReferenceQueue<byte[]> queue = new ReferenceQueue<>();

public class Demo1 {
	public static void main(String[] args) {
		final int _4M = 4*1024*1024;
		//使用引用队列,用于移除引用为空的软引用对象
		ReferenceQueue<byte[]> queue = new ReferenceQueue<>();
		//使用软引用对象 list和SoftReference是强引用,而SoftReference和byte数组则是软引用
		List<SoftReference<byte[]>> list = new ArrayList<>();
		SoftReference<byte[]> ref= new SoftReference<>(new byte[_4M]);

		//遍历引用队列,如果有元素,则移除
		Reference<? extends byte[]> poll = queue.poll();
		while(poll != null) {
			//引用队列不为空,则从集合中移除该元素
			list.remove(poll);
			//移动到引用队列中的下一个元素
			poll = queue.poll();
		}
	}
}

大概思路为:如果内存不足,则查看引用队列中有无软引用,如果有,则将该软引用从存放它的集合中移除(这里为一个list集合)
在这里插入图片描述

3、弱引用

只有弱引用引用该对象时,在垃圾回收时,无论内存是否充足,都会回收弱引用所引用的对象.

  • 如上图如果B对象不再引用A3对象,则A3对象会被回收

弱引用的使用和软引用类似,只是将 SoftReference 换为了 WeakReference,soft温柔的,weak软弱的。

4、虚引用

当虚引用对象所引用的对象被回收以后,虚引用对象就会被放入引用队列中,调用虚引用的方法

  1. 虚引用的一个体现是释放直接内存所分配的内存,当引用的对象ByteBuffer被垃圾回收以后,虚引用对象Cleaner就会被放入引用队列中,然后调用Cleaner的clean方法来释放直接内存.

  2. 如上图,B对象不再引用ByteBuffer对象,ByteBuffer就会被回收。但是直接内存中的内存还未被回收。这时需要将虚引用对象Cleaner放入引用队列中,然后调用它的clean方法来释放直接内存.

5、终结器引用

所有的类都继承自Object类,Object类有一个finalize方法。当某个对象不再被其他的对象所引用时,会先将终结器引用对象放入引用队列中,然后根据终结器引用对象找到它所引用的对象,然后调用该对象的finalize方法。调用以后,该对象就可以被垃圾回收了。

  • 如上图,B对象不再引用A4对象。这是终结器对象就会被放入引用队列中,引用队列会根据它,找到它所引用的对象。然后调用被引用对象的finalize方法。调用以后,该对象就可以被垃圾回收了.
引用队列
  • 软引用和弱引用可以配合引用队列

    • 在弱引用和虚引用所引用的对象被回收以后,会将这些引用放入引用队列中,方便一起回收这些软/弱引用对象
  • 虚引用和终结器引用必须配合引用队列

    • 虚引用和终结器引用在使用时会关联一个引用队列

### JVM 垃圾回收判断对象回收性的机制 JVM垃圾回收器通过一系列算法和条件来判断对象是否可以被回收。这些条件通常基于对象的引用状态以及其在内存中的存活情况。 #### 引用计数法 一种简单的判断对象是否可回收的方式是 **引用计数法**,即为每个对象维护一个引用计数器。当有一个新的引用指向该对象时,计数加一;当某个引用失效时,计数减一。如果计数值降为零,则表示没有任何引用指向此对象,因此它被认为是可回收的[^3]。 然而,这种方法存在循环引用的问题,可能导致某些实际上已经不再使用的对象无法被正确回收。 #### 可达性分析算法 为了克服引用计数法的缺陷,现代 JVM 主要采用 **可达性分析算法**(Reachability Analysis)。这种算法从一组称为“GC Roots”的根节点集合出发,沿着引用链向下搜索所有可达的对象。任何未被引用链触及到的对象都被视为不可达,从而成为候选回收目标[^1]。 常见的 GC Root 类型包括但不限于: - 虚拟机栈中局部变量表内的引用; - 方法区中类静态属性所持有的引用; - 方法区中常量池里的引用; - 本地方法栈中 JNI 所持的引用。 一旦确认某对象不可达,进一步还需要验证是否有其他特殊原因阻止它的立即销毁,比如 finalize() 方法的存在与否及其执行结果可能影响最终决定。 #### 不同类型的引用对回收的影响 除了基本的强引用外,Java 还定义了几种特殊的弱软虚引用形式,它们各自对应着不同强度级别的关联关系,并间接决定了何时适合触发相应的清理动作: - **Soft Reference**: 在内存不足之前不会轻易丢弃此类数据项。 - **Weak Reference**: 即使还有少量可用空间也会尽快处理掉这类实例。 - **Phantom Reference**: 更倾向于配合特定事件通知机制而非直接参与常规意义上的资源管理流程之中。 综上所述,JVM 使用多种技术和手段综合评估哪些对象应该进入下一轮清扫范围之内并实际实施操作过程。 ```java // 示例代码展示如何创建不同类型引用 import java.lang.ref.*; public class RefDemo { public static void main(String[] args) throws InterruptedException { Object obj = new Object(); // 创建一个对象 SoftReference<Object> softRef = new SoftReference<>(obj); WeakReference<Object> weakRef = new WeakReference<>(obj); PhantomReference<Object> phantomRef = new PhantomReference<>(obj, null); obj = null; // 断开原始强引用 System.out.println(softRef.get()); // 输出可能是null或者原对象 System.out.println(weakRef.get()); // 很大概率已经是null System.out.println(phantomRef.get());// 总返回null } } ```
评论
添加红包

请填写红包祝福语或标题

红包个数最小为10个

红包金额最低5元

当前余额3.43前往充值 >
需支付:10.00
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明:

1.余额是钱包充值的虚拟货币,按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载,可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值