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如何判断对象已死#xff1f;
引用计数算法
优点
缺点
举例说明
可达性分析
图例说明
GC Roots的对象包括以下几种
可达性分析回收过程
四大引用
回收方法区 方法区的垃圾收集主要回收两部分内容#xff1a; 1. 废弃的常量 2. 不再使用的类型。
JVM是…目录 概要
如何判断对象已死
引用计数算法
优点
缺点
举例说明
可达性分析
图例说明
GC Roots的对象包括以下几种
可达性分析回收过程
四大引用
回收方法区 方法区的垃圾收集主要回收两部分内容 1. 废弃的常量 2. 不再使用的类型。
JVM是否要对类型进行回收参数设置 概要 提起垃圾收集GC肯定会思考垃圾收集完成的工作哪些内存需要回收什么时候回收如何回收那么在回收前如何判断对象已死呢 在堆里面存放着Java世界中几乎所有的对象实例垃圾收集器在对堆进行回收前要确定这些对象之中哪些还“存活”着哪些已经“死去”。“死去”即不可能再被任何途径使用的对象。
如何判断对象已死 有两种方式一种是 引用计数算法、一种是可达性分析算法。
引用计数算法 该算法判断对象是否存活是这样的在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一当引用失效时计数器值就减一任何时刻计数器为零的对象就是不可能再被使用的。
优点
判定效率很高。
缺点
不会完全准确因为如果出现两个对象相互引用的问题就不行了。
举例说明
// 示例说明不用执行
public class ReferenceCountGC{public Object instance null;public static void testGC(){// step 1ReferenceCountGC gc1 new ReferenceCountGC();// step 2ReferenceCountGC gc2 new ReferenceCountGC();// 相互引用// step 3gc1.instance gc2;// step 4gc2.instance gc1;// step 5gc1 null;// step 6gc2 null;// 假设在这行发生GCgc1 和 gc2 对象是否会被回收 不会回收System.gc();}}
分析代码最终结果
step1: gc1 的引用1 1
step2: gc2 的引用1 1step3: gc2 的引用1 2
step4: gc1 的引用1 2step5: gc1 的引用-1 1
step6: gc2 的引用-1 1 由此看出gc1和gc2在置为null之后这两个对象已经不可能再被访问了但是因为它们互相引用着对方导致它们的引用计数都不为0于是引用计数算法无法通知GC收集器回收它们。虚拟机这么牛气自然不会用这样的方法来判断对象的存活状态了。 所以继续往下看就会明白了 启动参数设置 // 打印GC信息 -XX:PrintGCDetails 可达性分析 通过一系列的GC Roots的对象作为起始点从这些根节点开始向下搜索搜索所走过的路径称为引用链Reference Chain当一个对象到GC Roots没有任何引用链相连时则证明此对象是不可用的。 当前主流的商用程序语言Java、C#上溯至前面提到的古老的Lisp的内存管理子系统都是通过可达性分析Reachability Analysis算法来判定对象是否存活的。 这个算法的基本思路就是通过一系列称为“GC Roots”的根对象作为起始节点集从这些节点开始根据引用关系向下搜索搜索过程所走过的路径称为“引用链”Reference Chain如果某个对象到GC Roots间没有任何引用链相连或者用图论的话来说就是从GC Roots到这个对象不可达时则证明此对象是不可能再被使用的。 图例说明 以上所述红色代表不可达对象可回收对象
GC Roots的对象包括以下几种
GC Roots对象示例在虚拟机栈栈帧中的本地变量表中引用的对象譬如各个线程被调用的方法堆栈中使用到的参数、局部变量、临时变量等在方法区中类静态属性引用的对象譬如Java类的引用类型静态变量在方法区中常量引用的对象譬如字符串常量池(String Table)里的引用在本地方法栈中JNI对象即通常所说的Native方法引用的对象Java虚拟机内部的引用如基本数据类型对应的Class对象一些常驻的异常对象比如NullPointException、OutOfMemory Error等还有系统类加载器所有被同步锁synchronized关键字持有的对象-反映Java虚拟机内部情况的JMXBean、JVMTI中注册的回调、本地代码缓存等-除了这些固定的GC Roots集合以外根据用户所选用的垃圾收集器以及当前回收的内存区域不 同还可以有其他对象“临时性”地加入共同构成完整GC Roots集合。
可达性分析回收过程 即使在可达性分析算法中判定为不可达的对象也不是“非死不可”的这时候他们暂时还处于“缓刑”阶段要真正宣告一个对象死亡至少要经历两次标记过程。 1.如果对象A到GC Roots没有引用链则进行第一次标记 2.进行筛选判断此对象是否有必要执行finalize()方法 3.如果对象A没有重写finalize()方法或者finalize()方法已经被虚拟机调用过则虚拟机视为“没有必要执行”对象A被判定为不可触及的 4.如果对象A重写了finalize()方法且还未执行过那么对象A会被插入到F-Queue队列中由一个虚拟机自动创建的、低优先级的finalizer线程触发其finalize()方法执行 注意这里所说的“执行”是指虚拟机会触发这个方法开始执行但并不承诺一定会等待它运行结束。这样做的原因是如果某个对象的finalize()方法执行缓慢或者更极端地发生了死循环将很可能导致F-Queue队列中的其他对象永久处于等待甚至导致整个内存回收子系统的崩溃。 5.finalize()方法是对象逃逸死亡的最后机会稍后GC会对F-Queue队列中的对象进行第二次小规模的标记 6.如果这期间对象A在finalize()方法中与引用链上的任何一个对象建立了联系(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)那么在第二次标记时对象A会被移除“即将回收”集合 7.如果对象这时候还没有逃脱那基本上它就真的要被回收了。 注意一个对象的finalize()方法都只会被系统自动调用一次如果对象面临下一次回收它的finalize()方法不会被再次执行所以同样的对象并且重写了finalize()执行两次会出现第一次自救成功第二次就会失败了。 四大引用 在JDK1.2版本之后Java对引用的概念进行了扩充将引用分为强引用Strongly Re-ference、软引用Soft Reference、弱引用Weak Reference、虚引用Phantom Reference4种这4种引用强度依次逐渐减弱。
强引用是最传统的“引用”的定义是指在程序代码之中普遍存在的引用赋值即类似“Object obj new Object()”这种引用关系。无论任何情况下只要强引用关系还存在垃圾收集器就永远不会回收掉被引用的对象。软引用是用来描述一些还有用但非必须的对象。只被软引用关联着的对象在系统将要发生内存溢出异常前会把这些对象列进回收范围之中进行第二次回收如果这次回收还没有足够的内存才会抛出内存溢出异常。在JDK 1.2版之后提供了SoftReference类来实现软引用。 弱引用也是用来描述那些非必须对象但是它的强度比软引用更弱一些被弱引用关联的对象只能生存到下一次垃圾收集发生为止。当垃圾收集器开始工作无论当前内存是否足够都会回收掉只被弱引用关联的对象。在JDK 1.2版之后提供了WeakReference类来实现弱引用。虚引用也称为“幽灵引用”或者“幻影引用”它是最弱的一种引用关系。一个对象是否有虚引用的存在完全不会对其生存使劲按构成影响也无法通过虚引用来取得一个对象实例。为一个对象设置虚引用关联的唯一目的只是为了能在这个对象被收集器回收时受到一个系统通知。在JDK 1.2版之后提供了PhantomReference类来实现虚引用。
回收方法区 有些人认为方法区如HotSpot虚拟机种的元空间或者永久代是没有垃圾收集行为的《Java虚拟机规范》中提到过可以不要求虚拟机在方法区中实现垃圾收集事实上也确实有未实现或未能完整实现方法区类型卸载的收集器存在如JDK 11时期的ZGC收集器就不支持类卸载方法区垃圾收集的“性价比”通常也是比较低的在Java堆中尤其是在新生代中对常规应用进行一次垃圾收集通常可以回收70%至99%的内存空间相比之下方法区回收囿于苛刻的判定条件其区域垃圾收集的回收成果往往远低于此。 方法区的垃圾收集主要回收两部分内容 1. 废弃的常量 回收废弃常量与回收Java堆中的对象非常类似。 判断一个常量是否“废弃”。 举例说明 假如一个字符串“java”曾经进入常量池中但是当前系统又没有任何一个字符串的值是“java”换句话说已经没有任何字符串对象引用常量池中的“java”常量且虚拟机中也没有其他地方引用这个字面量。如果在这时发生内存回收而且垃圾收集器判断确有必要的话这个“java”常量就将会被系统清理出常量池。常量池中其他类接口、方法、字段的符号引用也与此类似。 2. 不再使用的类型。 判断一个类型是否属于“不再被使用的类”。 需要满足三个条件
该类所有的实例都已经被回收也就是Java堆中不存在该类及其任何派生子类的实例。加载该类的类加载器已经被回收这个条件除非是经过精心设计的可替换类加载器的场景如OSGi、JSP的重加载等否则通常是很难达成的。该类对应的java.lang.Class对象没有在任何地方被引用无法在任何地方通过反射访问该类的方法。Java虚拟机被允许对满足上述三个条件的无用类进行回收这里说的仅仅是“被允许”而并不是和对象一样没有引用了就必然会回收。
JVM是否要对类型进行回收参数设置 提供了-Xnoclassgcc参数进行控制-verboseclass-XXTraceClass-Loading 查看类加载-XXTraceClassUnLoading 卸载信息
-verboseclass和-XXTraceClass-Loading可以在Product版的虚拟机中使用
-XXTraceClassUnLoading参数需要FastDebug版的虚拟机支持。 在大量使用反射、动态代理、CGLib等字节码框架动态生成JSP以及OSGi这类频繁自定义类加载器的场景中通常都需要Java虚拟机具备类型卸载的能力以保证不会对方法区造成过大的内存压力。 关于引用计数法与可达性分析就先介绍到这里了。 作者筱白爱学习
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