Java虚拟机如何判定对象可以被回收及GCRoots包含哪些对象

问题

Java虚拟机有自己的一套内存管理机制，包含了多种垃圾回收算法，并且有多种垃圾回收器来使用这些算法（本文不描述）。但无论是使用哪种垃圾回收算法，都有个前提，就是要判定这个对象是可以被回收的，才可以执行垃圾回收。

那么，Java虚拟机是如何判定对象是可以被回收的呢？

我们常听到的GC Roots具体是指什么呢？

可达性分析算法

当前主流的商用程序语言（Java、C#）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，搜索过程中走过的路径成为“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。

另外还有一种叫做“引用计数法”的算法，也是用来判定对象使用状态的，不过Java虚拟机没有使用引用计数法，这里不再赘述。

也就是说，Java虚拟机通过可达性分析算法来判定对象能否被回收。

GC Roots

在Java技术体系里面，固定可以作为GC Roots的对象包括以下几种：

• 在虚拟机栈（栈帧中的本地变量表）中引用的对象，譬如当前正在运行的方法所用到的参数、局部变量、临时变量等。
• 在方法区中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（即通常所说的Native方法）引用的对象。
• Java虚拟机内部的引用，如基本数据类型对象的Class对象，一些常驻的异常对象（如NullPointException、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。
• 反应Java虚拟机内部情况的JMXBean、JVMTI中注册的回调、本地代码缓存等。

除了上述这些固定的GC Roots集合外，根据用户所选用的垃圾收集器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，共同构建完整的GC Roots集合。

所以，固定可以作为GC Roots的对象是上面这几种。