原來這就是JVM垃圾

原來這就是JVM垃圾

大家都知道，JVM 有垃圾回收的機制，垃圾回收的前提是要知道：什麼是垃圾！然後再是如何識别垃圾！

什麼是垃圾

垃圾，本質上就是沒有引用的對象(們)，下面來介紹兩種垃圾

1. 沒有引用指向的對象

下圖是對象間引用的狀态，從正常引用到引用斷開，這個 A 和 C 的引用斷開之後，C 就成了那個垃圾。

​​

2. 沒有引用指向的一組對象

一個典型的案例如下圖，就是循環引用，這幾個對象看起來都有引用指向，但是其實他們隻是一堆緊緊相擁的垃圾。

如何識别垃圾

上面介紹了什麼是垃圾，那要如何才能識别出垃圾呢？主要有兩種算法：

1. 引用計數法
2. 可達性分析法

1. 引用計數法

算法很簡單，就是在對象頭上加上被引用的次數，對象的被引用的次數為 0 之日，就是其成為垃圾之時！這個算法的優點是垃圾回收及時，隻要對象被引用次數為 0，就可以回收了。

下圖是引用計數的示意圖，對象 A、B、C 都被引用了一次

如果 A 跟 C 的引用斷開，則 C 的引用次數減一，變為 0，此時 C 就是垃圾

引用計數法有個緻命的缺點：那就是無法識别出循環引用！

下圖是一個循環引用，明明他們就是一堆垃圾，但是因為被引用次數都不為 0，引用計數法無法識别出他們是垃圾。

2. 可達性分析法

引用計數法的缺點過于緻命，目前 JVM 采用的是另一種算法來識别垃圾：可達性分析法。

這個算法的基本思路就是：從一系列根對象(​

​GC Roots​

​)開始，根據引用關系向下搜尋，如果某個對象到 ​

​GC Roots​

​ 間沒有任何引用，則證明此對象是不可能再被使用的，也就是垃圾。

其示意圖如下，左邊綠色部分的對象，都可以連向 ​

​GC Roots​

​，是以他們都是存活的對象。而右邊灰色的部分，即使他們是循環引用，他們也跟 ​

​GC Roots​

​ 之間沒有連接配接路徑，是以灰色部分的對象是垃圾。

那麼，究竟是哪些對象能成為至高無上的 ​

​GC Roots​

​ 呢？以下是主要的 ​

​GC Roots​

​:

• 虛拟機棧中引用的對象，如各個線程調用的方法堆棧中的參數、局部變量等。
• 方法區中類的靜态屬性引用的對象，如類的引用類型的靜态變量。
• 方法區中常量引用的對象，如字元串常量池裡的引用。
• 本地方法棧中 JNI（Native 方法）引用的對象。
• 虛拟機内部的引用，如基本資料類型對應的 Class 對象，一些常駐的異常對象（比如 ​

  ​NullPointExcepiton​

  ​、​

  ​OutOfMemoryError​

  ​）等，還有系統類加載器。

優點：解決引用計數器所不能解決的循環引用問題。

缺點：

1. 耗時：因為需要從 ​

   ​GC Roots​

   ​ 開始逐個檢查引用；
2. STW：GC 過程中需要保證對象的引用關系不能發生變化，是以 GC 進行時必須停頓所有執行線程（STW：Stop The World）。

總結

第一部分我們介紹了什麼是垃圾：沒有任何引用指向的一個或多個對象。

第二部分介紹了如何識别垃圾，有兩種算法：

1. 引用計數法：通過給對象添加被引用的次數來識别。優點是回收簡單及時；缺點是無法解決循環引用。
2. 可達性分析法：從一系列根對象(​

   ​GC Roots​

   ​GC Roots​

   ​ 間沒有任何引用，則此對象就是垃圾。優點是解決了循環引用；缺點是耗時和 STW。

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