Java GC如何判斷對象是否為垃圾

查找內存中不再使用的對象

• 引用計數法

 

引用計數法就是如果一個對象沒有被任何引用指向，則可視之為垃圾。這種方法的缺點就是不能檢測到環的存在。

 

• 2.根搜索算法

 

根搜索算法的基本思路就是通過一系列名為”GC Roots”的對象作為起始點，從這些節點開始向下搜索，搜索所走過的路徑稱為引用鏈(Reference Chain)，當一個對象到GC Roots沒有任何引用鏈相連時，則證明此對象是不可用的。

 

引用計數法

下面通過一段代碼來對比說明：

public class MyObject {
    public Object ref = null;
    public static void main(String[] args) {
        MyObject myObject1 = new MyObject();
        MyObject myObject2 = new MyObject();
        myObject1.ref = myObject2;
        myObject2.ref = myObject1;
        myObject1 = null;
        myObject2 = null;
    }
}

 上述代碼中myObject1和myObject2其實互相引用，他們的引用計數都為1，但是本身都是null,如果用引用計數法因為計數為1不會被GC回收，但他們本身為null，最終導致內存泄漏

如果采用的是引用計數算法：

再回到前面代碼GcDemo的main方法共分為6個步驟：

• Step1：GcObject實例1的引用計數加1，實例1的引用計數=1；
• Step2：GcObject實例2的引用計數加1，實例2的引用計數=1；
• Step3：GcObject實例2的引用計數再加1，實例2的引用計數=2；
• Step4：GcObject實例1的引用計數再加1，實例1的引用計數=2；

執行到Step 4，則GcObject實例1和實例2的引用計數都等於2。

接下來繼續結果圖：

• Step5：棧幀中obj1不再指向Java堆，GcObject實例1的引用計數減1，結果為1；
• Step6：棧幀中obj2不再指向Java堆，GcObject實例2的引用計數減1，結果為1。

到此，發現GcObject實例1和實例2的計數引用都不為0，那么如果采用的引用計數算法的話，那么這兩個實例所占的內存將得不到釋放，這便產生了內存泄露。

 

根搜索算法
這是目前主流的虛擬機都是采用GC Roots Tracing算法，比如Sun的Hotspot虛擬機便是采用該算法。 該算法的核心算法是從GC Roots對象作為起始點，利用數學中圖論知識，圖中可達對象便是存活對象，而不可達對象則是需要回收的垃圾內存。這里涉及兩個概念，一是GC Roots，一是可達性。

那么可以作為 GC Roots的對象（見下圖）：

• 虛擬機棧的棧幀的局部變量表所引用的對象；
• 本地方法棧的JNI所引用的對象；
• 方法區的靜態變量和常量所引用的對象；

關於 可達性的對象，便是能與GC Roots構成連通圖的對象，如下圖：


從上圖，reference1、reference2、reference3都是GC Roots，可以看出：

• reference1-> 對象實例1；
• reference2-> 對象實例2；
• reference3-> 對象實例4；
• reference3-> 對象實例4 -> 對象實例6；

可以得出對象實例1、2、4、6都具有GC Roots可達性，也就是存活對象，不能被GC回收的對象。
而對於對象實例3、5直接雖然連通，但並沒有任何一個GC Roots與之相連，這便是GC Roots不可達的對象，這就是GC需要回收的垃圾對象。

到這里，相信大家應該能徹底明白引用計數算法和根搜索算法的區別吧 。

再回過頭來看看最前面的實例，GcObject實例1和實例2雖然從引用計數雖然都不為0，但從根搜索算法來看，都是GC Roots不可達的對象。

總之，對於對象之間循環引用的情況，引用計數算法，則GC無法回收這兩個對象，而根搜索算法則可以正確回收。

 

轉自：知乎  Gityuan  主頁https://www.zhihu.com/people/gityuan/answers