JVM垃圾回收机制的学习与分析（一、引用判断算法与引用类型）

引用计数法 & 可达性分析算法

  • 众所周知，C/C++，无自动回收机制，对象不用时需要手动释放，否则积累导致内存泄漏

  • 而Java、C#、Python、Go等支持对不再使用的对象进行回收

  • Java引入GC机制，主要负责对堆上的内存进行回收，简化了对象的释放，但同时也丧失了回收的及时性，因为回收操作不再又开发者做了。

  • 线程不共享的部分，随着线程的创建而创建，随着线程的死亡而销毁，不会发生内存泄漏。且栈里的每个栈帧，在方法执行完后直接弹栈并释放内存，都不用等到线程死亡。

方法区的回收

回收不再使用的类，即类的卸载阶段，类的卸载条件比较困难，如下

  • 类的所有实例对象全被回收，堆中再无它的对象或子类的对象

  • 加载类A的类加载器被回收

  • 类A的java.lang.Class对象没有任何地方在引用

//运行过程中打印类的加载信息
-XX:+TraceClassLoading   
//类被卸载的时候打印一句日志
-XX:+TraceClassUnloading
堆对象回收

对象的回收，看方法中还有无对对象的引用，有两种判断方式

  • 引用计数法：为每个对象维护一个计数器，对象被引用就+1，置为null了就-1，JVM扫描堆内存，发现数值为0则回收
  • 可达性分析算法：普通对象A，经一个引用链可以到达GC Root对象，则A不可被回收

GC Root对象即垃圾回收的根对象 GC Root对象一般不会被回收，且JVM持有GC Root对象的List列表 GC Root对象包括：

  • 线程对象Thread（引用线程栈帧中的方法参数、局部变量等）
  • 系统类加载器加载的java.lang.Class对象（引用类中的静态变量）
  • 监视器对象（引用synchronized锁的对象）
  • native本地方法调用时使用的全局对象native本地方法调用时使用的全局对象

强软弱虚引用、终结器引用

强引用
  • 默认强引用，即把一个对象赋值给一个变量（也叫引用）
  • GC时，有强引用的对象不会被回收，即使OOM了
软引用
  • 内存足够时，不会被GC回收
  • 内存不足时，才被GC回收
  • 包装为软引用：new SoftReference<对象类型>(对象)
  • 软引用中的对象如果在内存不足时回收，SoftReference对象本身也需要被回收：
弱引用
  • 不管JVM内存是否够用，GC运行，弱引用对象均被回收。
  • 和软引用一样，也可搭配一个引用队列
  • 用于ThreadLocal应对内存泄漏
虚引用
  • 幽灵引用/幻影引用
  • 虚，形同虚设的意思
  • 和其他几种引用不一样，它不影响对象的回收规则
  • 仅有虚引用指向的对象，随时可能会被回收
  • 唯一的用途是当对象被垃圾回收器回收时可以接收到对应的通知
  • 虚引用get方法返回结果总为null
终结引用
  • 对象需要被回收时，终结器引用会关联这个对象，并放入Finalizer类的引用队列(无需手动编码，其内部配合引用队列使用)
  • 稍后会由FinalizerThread线程从队列中获取这个对象，并执行它的finalize方法
  • 在这个对象该第二次被回收时，才真正干掉这个对象