1.引用计数器算法
引用计数器算法就是在对象内部添加一个计数器,每次引用到该对象的时候计算器+1,当引用失效之后-1,当到0的时候对象不在会被使用,可以将其进行回收。
但是在2个对象相互引用的时候就无法对对象进行回收,比如new A() 和 一个 new B(),把A set到 B 中 A 的计数器+1,在把 Bset到A中 B的计数器也+1.但是无论什么情况 这2个对象都无法进行回收,因为他们的计数器不可能为0.
2.可达性算法
可达性算法是java、C# 使用的判断对象是否存活的算法。简单来说就是通过一个“GC Roots”的根节点集合作为起始节点,根据引用关系进行搜索,搜索走过的路径叫做“引用链”,如果一个对象和“GC Roots”没有任何一点引用关系,那么这个对象被认为是可以被回收的对象。
2.1 java 中固定可以作为GC Roots 的对象:
- 在虚拟机栈(栈帧中的本地变量表)中的引用对象,如线程堆栈中被调用的方法中的参数,局部变量,临时变量等
- 在方法区中类静态属性对象,如java类的静态类型变量
- 在方法区中的常量引用对象,如字符串常量池的对象
- 在本地方法栈中的JNI(native方法)引用的对象
- java虚拟机的内部引用,如基本数据类型对应的Class,一些常驻的异常对象(比如 NullPointExcepiton、OutOfMemoryError)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。譬如后文将会提到的分代收集 和局部回收(Partial GC),如果只针对Java堆中某一块区域发起垃圾收集时(如最典型的只针对新生 代的垃圾收集),必须考虑到内存区域是虚拟机自己的实现细节(在用户视角里任何内存区域都是不 可见的),更不是孤立封闭的,所以某个区域里的对象完全有可能被位于堆中其他区域的对象所引 用,这时候就需要将这些关联区域的对象也一并加入GC Roots集合中去,才能保证可达性分析的正确 性。
3.对象生存还是死亡
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,这时候它们暂时还处于“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: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,那它将会被第一次标记,随后进行一次筛选,筛选的条件是此对象是 否有必要执行finalize()方法。假如对象没有覆盖finalize()方法,或者finalize()方法已经被虚拟机调用 过,那么虚拟机将这两种情况都视为“没有必要执行”。
如果这个对象被判定为确有必要执行finalize()方法,那么该对象将会被放置在一个名为F-Queue的 队列之中,并在稍后由一条由虚拟机自动建立的、低调度优先级的Finalizer线程去执行它们的finalize() 方法。这里所说的“执行”是指虚拟机会触发这个方法开始运行,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。finalize()方法是对 象逃脱死亡命运的最后一次机会,稍后收集器将对F-Queue中的对象进行第二次小规模的标记,如果对象要在finalize()中成功拯救自己——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,那在第二次标记时它将被移出“即将回收”的集合;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。
4.回收方法区
方法区的垃圾收集主要回收两部分内容:废弃的常量和不再使用的类型。回收废弃常量与回收 Java堆中的对象非常类似。举个常量池中字面量回收的例子,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对象的值是“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。
判定一个常量是否“废弃”还是相对简单,而要判定一个类型是否属于“不再被使用的类”的条件就 比较苛刻了。需要同时满足下面三个条件:
1.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。
2.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。
3.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。