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对象以死嘛？对象什么时候该死？看这一篇就够了

news 来源：原创 2024/5/7 6:00:06

- 概述
- 引用计数法
- - 基本思想：
  - 优缺点
- 可达性分析算法
- - 基本思想：
  - 可作为GC Roots的对象
- 再谈引用
- 生存还是死亡？
- 回收方法区
- - 方法区回收主要回收两部分内容：
  - 判断一个类为一个无用的类要同时满足以下3个条件

概述

在堆里面存放着Java世界中几乎所有的对象实例。垃圾收集器在堆进行回收前，第一件事情就是要确定这些对象之中哪些还活着，哪些已经死去了

引用计数法

基本思想：

给对象中添加一个引用计数器，每当有一个地方引用它时，计数器就加一，放当引用失效时，计数器就减1；任何时刻计数器为0的对象就是不可能在被使用的

优缺点

引用计数算法的实现简单，判定效率也很高，大部分情况在它都是一个不错的算法。
但是一些主流的Java虚拟机中却没有使用这种算法，主要是因为它无法解决对象之间循环相互引用的问题。

public class MyDemo1 {
    public Object instance=null;

    public static void main(String[] args) {
        test();
    }
    public static void test() {
        MyDemo1 myDemo1 = new MyDemo1();
        MyDemo1 myDemo2 = new MyDemo1();
        myDemo1.instance=myDemo2;
        myDemo2.instance=myDemo1;

        myDemo1=null;
        myDemo2=null;
    }
}

可达性分析算法

基本思想：

通过一系列的称为“GC Roots”的对象称为起始点，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 没有任何引用链想相连（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。如图所示
请添加图片描述

可作为GC Roots的对象

虚拟机栈中引用的对象（栈帧中的本地变量表）
方法区中类静态属性引用的对象
方法区中常量引用的对象
本地方法栈中引用的对象

再谈引用

通过前面的学习我们知道，无论是通过引用计数算法设置计数器判断对象的引用还是通过可达性算法判断对象的引用链是否可达，都涉及到了引用这个问题。简而言之，如果一个变量是一个类类型，那么这个变量就是一个引用。这种定义很纯粹，这样的话，一个对象就只有被引用和没被引用两种状态。我们希望能描述这样一种对象，当内存空间足够时，则保留这些对象，当内存空间不够时，则抛弃这些对象，通过这些引用的名字大概就能知道它们代表的意思。

在JDK1.2版之后，java对引用的概念进行了扩充，将引用分为了强引用（Strongly Reference）、软引用（Soft Reference）、弱引用（Weak Reference）和虚引用（Phantom Reference，引用强度逐次减弱。

强引用是最传统的“引用”的定义，是指在程序代码之中普遍存在的引用赋值，即类似“ Object obj = newObjectQ”这种引用关系。无论任何情况下，只要强引用关系还存在，垃圾收集器就永远不会回收掉被引用的对象。
软引用是用来描述一些还有用，但非必须的对象。只被软引用关联着的象，在系统将要发生内存溢出异常前，会把这些对象列进回收范围之中进行第二次回收，如果这次回收还没有足够的内存，才会抛出内存溢出异常。在 JDK 1.2 版之后提供了SofReference 类来实现软引用。
弱引用也是用来描述那些非必须对象，但是它的强度比软引用更弱一些，被弱引用关联的对象只能生存到下一次垃圾收集发生为止。当垃圾收集器开始工作，无论当前内存是否足够，都会回收掉只被弱引用关联的对象。在JDK 1.2 版之后提供了WeakReference 类来实现弱引用。
虚引用也称为“幽灵引用”或者“幻影引用”，它是最弱的一种引用关系。一个对象是否有虚引用的存在，完全不会对其生存时间构成影响，也无法通过虚引用来取得一个对象实例。为一个对象设置虚引用关联的唯一目的只是为了能在这个对象被收集器回收时收到一个系统通知。在 JDK 1.2 版之后提供了 PhantomReference 类来实现虚引用。

生存还是死亡？

即使在可达性分析算法中判定为不可达对象，也不是“非死不可”的，这时候他们暂时还处于“缓刑”阶段，要真正宣告一个对象死亡，至少要经历两次标记过程：如果对即使在可达性分析算法中判定为不可达的对象，也不是“非死不可”的，这时候它们象在进行可达性分析后发现没有与 GC Roots 相连接的引用链，那它将会被第一次标记，随后进行一次筛选，筛选的条件是此对象是否有必要执行 finalize()方法。假如对象没有覆盖finalize()方法，或者 finalize()方法已经被虚拟机调用过，那么虚拟机将这两种情况都视为“没有必要执行”。
如果这个对象被判定为确有必要执行 finalize()方法，那么该对象将会被放置在一个名为 F-Queue 的队列之中，并在稍后由一条由虚拟机自动建立的、低调度优先级的 Finalizer线程去执行它们的 finalize()方法。这里所说的“执行”是指虚拟机会触发这个方法开始运行，但并不承诺一定会等待它运行结束。这样做的原因是，如果某个对象的 finalize0)方法执行缓慢，或者更极端地发生了死循环，将很可能导致 F-Queue 队列中的其他对象永久
处于等待，甚至导致整个内存回收子系统的崩溃。finalize()方法是对象逃脱死亡命运的最后一次机会，稍后收集器将对 F-Queue 中的对象进行第二次小规模的标记，如果对象要在finalize()中成功拯救自己——只要重新与引用链上的任何一个对象建立关联即可。

/**
 * 此代码演示了两点：
 * 1.对象可以在被GC时自我拯救。
 * 2.这种自救的机会只有一次，因为一个对象的finalzie()方法最多只会被系统自动调用一次
 */
public class FinalizeEscapeGC {

    public static FinalizeEscapeGC SAVE_HOOK = null;

    public void isAlive(){
        System.out.println("yes, i am still alive:)");
    }

    @Override
    protected void finalize() throws Throwable {
        super.finalize();
        System.out.println("finalize method executed");
        FinalizeEscapeGC.SAVE_HOOK = this;
    }

    public static void main(String[] args) throws Exception{
        SAVE_HOOK = new FinalizeEscapeGC();

        SAVE_HOOK = null;
        System.gc();//这里的时候会调用finalize()方法，从而进行了一个自救
        //因为finalize方法优先级很低，所以暂停0.5秒以等待它
        Thread.sleep(500);
        if(SAVE_HOOK != null){
            SAVE_HOOK.isAlive();
        }else{
            System.out.println("no,i am dead :(");
        }

        //下面这段代码与上面的完全相同，但是这次自救却失败了，因此finalize只执行一次
        SAVE_HOOK = null;
        System.gc();
        //因为finalize方法优先级很低，所以暂停0.5秒以等待它
        Thread.sleep(500);
        if(SAVE_HOOK != null){
            SAVE_HOOK.isAlive();
        }else{
            System.out.println("no,i am dead :(");
        }

    }
}

回收方法区

方法区回收主要回收两部分内容：

废弃常量和无用的类。回收废弃常量与回收Java堆中的对象非常相似。以常量池中字面量的回收为例，加入一个字符串“abc”已经进入了常量池中，但是当前系统没有任何一个String对象叫做“abc”的，换句话说，就是没有任何地方引用了这个字面量，如果发生内存回收，而且必要的话，这个“abc”常量就会被系统清理出常量池。常量池中的其他类（接口）、方法、字段的符号引用也与此类似