JVM—引用计数和可达性分析算法(存活性判断)

1 引用计数算法

1.1 算法思想

  给对象中添加一个引用计数器,每当有一个地方引用它时,计数器值就加1;
  当引用失效时,计数器值就减1;
  任何时候计数器为0时的对象就是不能再被使用。

1.2 特点

  • 优点:实现简单;判定效率高。
  • 缺点:很难解决对象之间相互循环引用的问题。(所以虚拟机不是通过引用计数算法判断对象是否存活)

    2 可达性分析算法

    2.1 算法思想

      通过一系列称为GC Roots 的对象作为起始点,从这些节点开始向下搜索,搜索走过的路径称为引用链,当一个对象到GC Roots没有任何引用链相连的时候,则证明此对象是不可用的。

    2.2 GC Roots的对象

  • 虚拟机栈(栈帧中本地变量表)中引用的对象;
  • 方法区中类静态属性引用的对象;
  • 方法区中常量引用的对象;
  • 本地方法栈中JNI(Native方法)引用的对象;

3 对象存亡判断

3.1 两次标记过程

真正宣布一个对象已死,必须经历两次标记过程:

  1. 如果对象在进行可达性分析后发现没有与GC Roots相连接的引用链,则将会被第一次标记并且进行一次筛选;
  2. 若这个对象被判定有必要执行finalize()方法,则该对象放置在一个叫F-Queue队列中,并之后由VM自动建立的、低优先级的Finalizer线程去执行它。
  3. finalize()方法是对象逃脱死亡的最后一次机会,稍后GC将对F-Queue队列中的对象进行第二次小规模的标记,若finalize()能够救活自己,则第二次标记时,将被移除出“即将回收”的集合;若对象没有完成自救,则回收。

3.2 补充

  1. 筛选的条件:这个对象有没有必要去执行finalize()方法?当对象没有覆盖finalize()方法或者finalize()方法已经被VM掉用过,则“没有必要执行“
  2. “执行”操作的触发:是VM会触发这个方法,而不承诺等它运行结束,原因:如果一个对象在finalize()方法中执行缓慢,或发生死循环,将导致F-Queue队列中其他对象永远处于等待,甚至导致整个内存回收系统崩溃。
  3. finalize()中对象自救:只要重新与引用链上的任何一个对象建立关联即可,譬如把自己(this关键字)赋值给某个类变量或者对象的成员变量。finalize()最多只会被系统自动调用一次,所以自救机会只有一次。finalize()方法的运行代价搞,不确定大,无法保证各个对象的调用顺序。
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