如何判断一个对象是否可以回收?
引用计数法
主要思想是:给对象添加一个引用计数器,这个对象被引用一次,计数器就加1;不再引用了,计数器就减1。如果一个对象的引用计数器为0,说明没有人使用这个对象,那么这个对象就可以被回收了。这种方法实现起来比较简单,效率也比较高,大多数情况下都是有效的。但是,这种方法有一个漏洞。比如A.property = B,B.property = A,A和B两个对象互相引用,并且没有其他对象引用A和B。按照引用计数法的思想,A和B对象的引用计数器都不为0,都不能被释放,但实际情况是A和B已经没人使用他们了,这就造成了内存泄漏。所以,引用计数法虽然实现简单,但并不是一个完美的解决方案,实际中的Java也没有采用它。
可达性分析算法
首先确定确定一系列肯定不能被回收的对象,即GC Roots。然后,从这些GC Roots出发,向下搜索,去寻找它直接和间接引用的对象。最后,如果一个对象没有被GC Roots直接或间接地引用,那么这个对象就可以被回收了。这种方法可以有效解决循环引用的问题,实际中Java也是采用这种判断方法。那么问题来了,哪些对象可以作为GC Roots呢?
第一类,系统类对象(System Class)。比如,java.lang.string的Class对象,这个也很好理解,如果这些核心的系统类对象被回收了,程序就没办法运行了。
第二类,native方法引用的对象。
第三类,活动线程中正在引用的对象。可以看出,代码中变量o指向的Object对象可以被当作GC Roots。
第四类,正在加锁的对象。
在可达性分析算法中,判断一个对象是不是可以被回收,主要看从GC Roots出发是否可以找到一个引用指向该对象。java中的引用一共有四种,按照引用的强弱依次为强引用(Strong Reference)、软引用(Soft Reference)、弱引用(Weak Reference)、虚引用(Phantom Reference)。这样就可以对不同引用指向的对象采取不同的回收策略。比如一个强引用指向一个对象,那么这个对象肯定不会被回收,哪怕发生OOM。而对于弱引用指向的对象,只要发生垃圾回收,该对象就会被回收。下面详细介绍下不同引用的用法。
强引用 所谓强引用,就是平时使用最多的,类似于Object obj = new Object()的引用。垃圾回收器永远不会回收被强引用指向的对象。
软引用 在Java中使用SoftReference类来实现软引用。在下面的代码中,softReference作为软用指向一个Object对象,而otherObject变量可以通过软引用的get方法间接引用到Object对象。
弱引用,相比于软引用,它的引用程度更弱。只要发生垃圾回收,弱引用指向的对象都会被回收。话不多说,直接上代码。跟软引用的demo差不多,唯一不同的是每个byte的数组的大小变成了2K,这样堆肯定放的下,也不会发生垃圾回收。
虚引用 与软引用和虚引用不同,虚引用必须配合引用队列使用,而且不能通过虚引用获取到虚引用指向的对象。在Java中虚引用使用PhantomReference类来表示,从PhantomReference的源码可以看出调用虚引用的get方法始终返回的是null,而且PhantomReference只提供了包含引用队列的有参构造器,这也就是说虚引用必须结合引用队列使用。
总结
- JVM采用可达性分析算法来判断堆中有哪些对象可以被回收。
- 主要有四类对象可作为GC Roots:系统类对象、Native方法引用的对象、活动线程引用的对象以及正在加锁的对象。
- Java中常用的引用主要有四种,强引用、软引用、弱引用和虚引用,对不同引用指向的对象,JVM有不同的回收策略。
- 对于强引用指向的对象,垃圾回收器不会将其回收,即使是发生OOM。
- 对于软引用指向的对象,当内存不够时,垃圾回收器会将其回收。这个特点可以用来实现缓存,当内存不足时JVM会自动清理掉这些缓存。
- 对于弱引用指向的对象,当发生垃圾回收时,垃圾回收器会将其回收。
- 对于虚引用,必须配合引用队列使用,而且不能通过虚引用获取到虚引用指向的对象,为一个对象关联虚引用的唯一目的就是在该对象被垃圾回收时收到一个系统通知。