java垃圾回收之 引用計數法

基本概念

• 在對象中引入計數器(無符号整數)，用于記錄有多少對象引用了該對象。
• 通過增減計數器實作對記憶體的管理。
• 配置設定對象時将計數器置1。
• 更新引用時先對新指定的對象進行計數器加，而後才對舊對象進行減。
• 在對計數器做減法時，判斷其計數器是否等于0，等于0 表示為垃圾，即可進行回收。
• 在更新引用時就進行了垃圾的标記與回收，是以STW會很短而且當對象變垃圾時能立馬被回收。

優缺點

優點

1. 即刻回收垃圾，在更改引用時就知道該對象是否為垃圾若是垃圾立馬進行回收(但是該操作會占用使用者線程的時間片)
2. STW短，回收垃圾不需要周遊堆了。
3. 不需要根據GC root周遊。

缺點

1. 計數器值增減頻繁。
2. 計數器需要占用很多位。
3. 實作繁瑣，更新引用時很容易導緻記憶體洩露。
4. 循環引用無法回收(最重要的缺點)

改進

延遲引用計數法

針對計數器增減頻繁

• 從根引用的指針變化不修改計數器，為了使還存在引用的對象被回收，引入ZCT(Zero Count Table)記錄計數器為0的對象(當為0時不直接删除而是加入到該表中)。
• 配置設定塊時，先正常配置設定(應該也是通過空閑連結清單)，如果配置設定失敗則從ZCT中找可以真正的垃圾對象進行回收與配置設定。
• 掃描ZTC表需要周遊GC root，對所有GC root引用的計數器加1，而後周遊ZTC，此時計數器為0的即為垃圾，最後對GC root引用對象減一(還原)。

Sticky引用計數法

針對計數器占用很多位

由于大多數對象的引用并不會很多，可以減少計數器的位寬，當計數器溢出時有兩種處理方式：

1. 不管，對于溢出的對象不再增減計數器。此時無法判斷是否為垃圾是以不再關此對象，溢出的可能性很低是以是一個可以考慮的解決辦法。
2. 使用GC标記-清除算法，先把所有對象(==我覺得處理已溢出的就可以？==)的計數器置0，而後周遊GC root，可引用的将計數器置1，清除階段則清理那些計數器為0的。

1位引用計數法

Sticky的極端例子

• 計數器隻有1位，0表示隻有一個引用(UNIQUE)1表示多引用(MULTIPLE)。
• 更新引用時通過複制某個指針來更新。

==覺得有問題，怎麼找到可以被複制的指針呢？指針是單連結清單，無法通過對象找到其指針吧==

部分标記-清除算法

針對循環引用

• 為了解決循環引用不能被回收有采用在某些時候加入GC标記-清除算法，然而循環引用往往很少，效率很低。
• 該方法是隻對可能存在循環引用的對象群進行Sweep。
• 對象被标記為四種顔色，黑：不是垃圾，白：垃圾，灰：搜尋過的對象，陰影：可能是循環引用對象。上色采用兩位标記
• 當删除引用關系時，先自減，而後如果計數器為0則回收該對象，否則将該對象置為陰影并加入到hatch_queue
• 當空閑連結清單無法配置設定時将去hatch_queue中掃描是否存在循環垃圾可進行回收。
• 周遊取hatch_queue中對象分别做paint_gray、scan_gray和collect_white
• paint_gray将對象置灰，而後将所有子對象計數器減1，并調用疊代paint_gray.
• scan_gray将灰色中計數器為0的對象置白，大于0的塗成黑色。
• collect_white回收白色對象