一.GC如何判斷一個對象為”垃圾”的
java堆內存中存放着幾乎所有的對象實例，垃圾收集器在對堆進行回收前,第一件事情就是要確定這些對象之中哪些還“存活”着,哪些已經“死去”。那么GC具體通過什么手段來判斷一個對象已經”死去”的？
1.引用計數算法(已被淘汰的算法)
給對象中添加一個引用計數器,每當有一個地方引用它時,計數器值就加1;當引用失效時,計數器值就減1;任何時刻計數器為0的對象就是不可能再被使用的。
目前主流的java虛擬機都摒棄掉了這種算法，最主要的原因是它很難解決對象
之間相互循環引用的問題。盡管該算法執行效率很高。
2.可達性分析算法
目前主流的編程語言(java,C#等)的主流實現中,都是稱通過可達性分析(Reachability Analysis)來判定對象是否存活的。這個算法的基本思路就是通過一系列的稱為“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(用圖論的話來說,就是從GC Roots到這個對象不可達)時,則證明此對象是不可用的。如下圖所示，對象object 5、object 6、object 7雖然互相有關聯,但是它們到GC Roots是不可達的,所以它們將會被判定為是可回收的對象。
在Java語言中,可作為GC Roots的對象包括下面幾種:
- 虛擬機棧(棧幀中的本地變量表)中引用的對象。
- 方法區中類靜態屬性引用的對象。
- 方法區中常量引用的對象。
- 本地方法棧中JNI(即一般說的Native方法)引用的對象。
二.被GC判斷為”垃圾”的對象一定會回收嗎
即使在可達性分析算法中不可達的對象,也並非是“非死不可”的,這時候它們暫時處於“緩刑”階段,要真正宣告一個對象死亡,至少要經歷兩次標記過程:如果對象在進行可達性分析后發現沒有與GC Roots相連接的引用鏈,那它將會被第一次標記並且進行一次篩選,篩選的條件是此對象是否有必要執行finalize()方法。當對象沒有覆蓋finalize()方法,或者finalize()方法已經被虛擬機調用過,虛擬機將這兩種情況都視為“沒有必要執行”。(即意味着直接回收)
如果這個對象被判定為有必要執行finalize()方法,那么這個對象將會放置在一個叫做F-Queue的隊列之中,並在稍后由一個由虛擬機自動建立的、低優先級的Finalizer線程去執行它。這里所謂的“執行”是指虛擬機會觸發這個方法,但並不承諾會等待它運行結束,這樣做的原因是,如果一個對象在finalize()方法中執行緩慢,或者發生了死循環(更極端的情況),將很可能會導致F-Queue隊列中其他對象永久處於等待,甚至導致整個內存回收系統崩潰。
finalize()方法是對象逃脫死亡命運的最后一次機會,稍后GC將對F-Queue中的對象進行第二次小規模的標記,如果對象要在finalize()中成功拯救自己——只要重新與引用鏈上的任何一個對象建立關聯即可,譬如把自己(this關鍵字)賦值給某個類變量或者對象的成員變量,那在第二次標記時它將被移除出“即將回收”的集合;如果對象這時候還沒有逃脫,那基本上它就真的被回收了。
代碼示例:
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 mehtod executed!");
FinalizeEscapeGC.SAVE_HOOK = this;
}
public static void main(String[] args) throws Throwable {
SAVE_HOOK = new FinalizeEscapeGC();
// 對象第一次成功拯救自己
SAVE_HOOK = null;
System.gc();
// 因為finalize方法優先級很低,所以暫停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:(");
}
// 下面這段代碼與上面的完全相同,但是這次自救卻失敗了
SAVE_HOOK = null;
System.gc();
// 因為finalize方法優先級很低,所以暫停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:(");
}
}
}
運行結果:
finalize mehtod executed!
yes,i am still alive:)
no,i am dead:(
SAVE_HOOK對象的finalize()方法確實被GC收集器觸發過,並且在被收集前成功逃脫了。另外一個值得注意的地方是,代碼中有兩段完全一樣的代碼片段,執行結果卻是一次逃脫成功,一次失敗,這是因為任何一個對象的finalize()方法都只會被系統自動調用一次,如果對象面臨下一次回收,它的finalize()方法不會被再次執行,因此第二段代碼的自救行動失敗了。因為finalize()方法已經被虛擬機調用過,虛擬機都視為“沒有必要執行”。(即意味着直接回收)