深入理解Java虚拟机(2) - 根搜索算法

这个系列文章是对《深入理解Java虚拟机》一书的笔记及个人理解

垃圾收集（Garbage Collection，GC）需要完成三件事件

1、哪些内存需要回收？

2、什么时候回收？

3、如何回收？

Java虚拟机要进行GC，首先要确定哪些内存需要回收，但是GC时，Java程序依然是在运行当中，所以，如果将程序需要的对象回收了，就会造成程序出错。那么，怎么在Java堆中的众多对象中找出哪些是可以被回收的，哪些是不能被回收的？

引用计数算法

这是教科书版本：给对象添加一个引用计数器，当有一个地方引用它时，计数器值加1，当引用失效时，计数器值减1，当计算器值为0时，则表示该对象不可能再被使用，可以被回收了。

简单好理解，判定效率高。但Java语言并没有使用这个算法来管理内存，其中最主要原因是它很难解决对象之间的相互循环引用的问题。

前面讲的就像是一个单相思，A暗恋B，A中产生了一个B的引用，B的引用数加1，哪天A移情别恋了，A中对B的引用就被设置空，于是B的引用数就减1。但是，A把暗恋搞成了相恋，情况就会变得不一样，B中也会产生一个A的引用，于是A的引用数加1，这时，他们厌倦了这个红尘俗世，找了个世外桃源隐居起来，没有任何外界的人可以找到他们，但因为他们互相之间的关系，他们始终会存在至少一个引用数，但他们作为一个整体已经是永远没办法找到了。

代码示范：

package demo4;

public class ReferenceCountingGc {

public Object instance = null;

private static final int _1MB = 1024 * 1024;

private byte[] bigSize = new byte[2 * _1MB];

public static void testGC() {
ReferenceCountingGc objA = new ReferenceCountingGc();
ReferenceCountingGc objB = new ReferenceCountingGc();
objA.instance = objB;
objB.instance = objA;

objA = null;
objB = null;

System.gc();
}
}

根搜索算法

这个算法的基本思路是：通过一系列名为”GC Roots”的对象作为起点，从这些节点开始向下搜索，搜索所走过的路径称为引用链（reference chain），当一个对象到”GC Roots”没有任何引用链相连（用图论的话来说就是从GC Roots到这个对象不可达）时，则证明此对象是不可用的。

如下图所示，对象 object5、object6、object7虽然互有关联，但是它们到达GC Roots是不可达的，所以它们会被判定为是可回收的对象



在Java语言里，可作为GC Roots的对象包括下面几种

1、虚拟机栈中的引用的对象

2、方法区中的类静态属性引用的对象

3、方法区中常量引用的对象

4、本地方法栈中JNI（即一般说的Native方法）的引用的对象