以前看過很多次關於垃圾回收相關的文章，都只是看過就忘記了，沒有好好的整理一下，發現寫文章可以強化自己的記憶。
java與C,c++有很大的不同就是java語言開發者不需要關注內存信息，不會顯式的直接操作內存，而是通過jvm虛擬機來實現。
java虛擬機運行的時候內存分配圖如下圖：
jvm虛擬機棧：一個是線程獨有的，每次啟動一個線程，就創建一個jvm虛擬機棧，線程退出的時候就銷毀。這里面主要保存線程本地變量名和局部變量值。
本地方法棧： 調用本地jni方法的時候而創建的。這里分配的jvm之外的內存空間。方法調用結束之后銷毀。
pc寄存器 ： 這個保存線程當前執行的字節碼指令
堆：主要保存創建的對象。
方法區：保存class相關的信息。主要是class的一個內存結構信息
常量池：方法區的一部分，主要保存class內存結構中常量值 例如String值,public static final 類型的值
我們這里說的垃圾回收，主要是java虛擬機對堆內存區域的回收。
1 首先的問題是：jvm如何知道那些對象需要回收 ？
目前有兩種算法
- 引用計數法
每個對象上都有一個引用計數，對象每被引用一次，引用計數器就+1，對象引用被釋放，引用計數器-1，直到對象的引用計數為0，對象就標識可以回收
這個可以用數據算法中的圖形表示，對象A-對象B-對象C 都有引用，所以不會被回收，對象B由於沒有被引用，沒有路徑可以達到對象B，對象B的引用計數就就是0，對象B就會被回收。
但是這個算法有明顯的缺陷，對於循環引用的情況下，循環引用的對象就不會被回收。例如下圖：對象A，對象B 循環引用，沒有其他的對象引用A和B，則A和B 都不會被回收。
- root搜索算法
這種算法目前定義了幾個root，也就是這幾個對象是jvm虛擬機不會被回收的對象，所以這些對象引用的對象都是在使用中的對象，這些對象未使用的對象就是即將要被回收的對象。簡單就是說：如果對象能夠達到root，就不會被回收，如果對象不能夠達到root，就會被回收。
如下圖：對象D訪問不到根對象，所以就會被回收
以下對象會被認為是root對象：
- 被啟動類（bootstrap加載器）加載的類和創建的對象
- jvm運行時方法區類靜態變量(static)引用的對象
- jvm運行時方法去常量池引用的對象
- jvm當前運行線程中的虛擬機棧變量表引用的對象
- 本地方法棧中(jni)引用的對象
由於這種算法即使存在互相引用的對象，但如果這兩個對象無法訪問到根對象，還是會被回收。如下圖：對象C和對象D互相引用，但是由於無法訪問根，所以會被回收。
jvm在確定是否回收的對象的時候采用的是root搜索算法來實現。
在root搜索算法的里面，我們說的引用這里都指定的是強引用關系。所謂強引用關系，就是通過用new 方式創建的對象，並且顯示關聯的對象
Object obj = new Object();
以上就是代表的是強引用關系，變量obj 強引用了 Object的一個對象。
java里面有四種應用關系，從強到弱分別為：
Strong Reference（強引用) –>Weak Reference (弱引用） -> Soft Reference（軟引用） – > Phantom Reference（引用）
Strong Reference ： 只有在引用對象root不可達的情況下才會標識為可回收，垃圾回收才可能進行回收
Weak Reference ：即使在root算法中 其引用的對象root可達到，但是如果jvm堆內存 不夠的時候，還是會被回收。
Soft Reference ： 無論其引用的對象是否root可達，在響應內存需要時，由垃圾回收判斷是否需要回收。
Phantom Reference ：在回收器確定其指示對象可另外回收之后，被加入垃圾回收隊列.
下面可以看一個測試
public class ReferenceTest {
public static final Map<Integer, Reference> map = new HashMap<Integer, Reference>();
public static void main(String[] args) {
for (int i = 0; i < 1000; i++) {
map.put(i, new WeakReference(new ReferenceObject(i)));
}
int i = 0;
for (Reference r : map.values()) {
if (r.get() == null) {
i++;
}
}
System.out.println("被回收的對象數:" + i);
}
static class ReferenceObject {
private int i;
private byte[] b;
public ReferenceObject(int i) {
this.i = i;
b = new byte[1024 *10];
}
}
}
這里創建大約1000個 10K的 Weak Reference 對象，最后打印的結果是：被回收的對象數:767，這里ReferenceObject如果設置為1K的話，最后的打印結果是0
這個例子並不嚴謹，但是卻說明了被Weak Reference的對象在一定的時候會被jvm回收，但是強引用就不會出現這種狀態。