hotspot虛擬機的垃圾收集算法使用根搜索算法。這個算法的基本思路是:對任何“活”的對象,一定能最終追溯到其存活在堆棧或靜態存儲區之中的引用。通過一系列名為根(GC Roots)的引用作為起點,從這些根開始搜索,經過一系列的路徑,如果可以到達java堆中的對象,那么這個對象就是“活”的,是不可回收的。可以作為根的對象有:
- 虛擬機棧(棧楨中的本地變量表)中的引用的對象。
- 方法區中的類靜態屬性引用的對象。
- 方法區中的常量引用的對象。
- 本地方法棧中JNI的引用的對象。
方法區是jvm的一塊內存區域,用來存放類相關的信息。很明顯,java中單例模式創建的對象被自己類中的靜態屬性所引用,符合第二條,因此,單例對象不會被jvm垃圾收集。
雖然jvm堆中的單例對象不會被垃圾收集,但是單例類本身如果長時間不用會不會被收集呢?因為jvm對方法區也是有垃圾收集機制的。如果單例類被收集,那么堆中的對象就會失去到根的路徑,必然會被垃圾收集掉。對此,筆者查閱了hotspot虛擬機對方法區的垃圾收集方法,jvm卸載類的判定條件如下:
- 該類所有的實例都已經被回收,也就是java堆中不存在該類的任何實例。
- 加載該類的ClassLoader已經被回收。
- 該類對應的java.lang.Class對象沒有任何地方被引用,無法在任何地方通過反射訪問該類的方法。
只有三個條件都滿足,jvm才會在垃圾收集的時候卸載類。顯然,單例的類不滿足條件一,因此單例類也不會被卸載。也就是說,只要單例類中的靜態引用指向jvm堆中的單例對象,那么單例類和單例對象都不會被垃圾收集,依據根搜索算法,對象是否會被垃圾收集與未被使用時間長短無關,僅僅在於這個對象是不是“活”的。