JVM之判断对象生死【二】

在上篇文章中总结了Java内存运行时区域的各个部分，其中程序计数器、虚拟机栈、本地方法栈这三个区域和线程生命周期相同，虚拟机栈中的栈帧随方法的执行而进行相应的出栈和入栈操作，每一个栈帧中分配多少内存基本在类结构确定下来时就已知了。所以这几个区域的内存分配和GC都具备确定性，随着方法或线程结束，内存也就自然回收了。而堆和方法区不一样，一个接口中多个实现类需要的内存可能不一样，一个方法中多个分支需要的内存也可能不一样，只有程序运行时才能确定这部分的内存分配，垃圾收集器关注的就是这部分内存区域。因为对象都是存放在堆中，在进行GC时要确定哪些对象可以进行回收。

首先明确一个观点： 对象不是非生即死的。当空间足够，某些对象可以保留；当空间不足，某些对象才会被当成垃圾进行回收。

1. 判断对象生死状态的算法

1.1 引用计数器算法

在对象的对象头分配一块内存空间存储该对象被引用次数，每当这个对象被引用的时候+1，与之相反，每当一个引用失效就-1，当为0时就视为可回收对象。

优 点：实现简单，性能高。
缺 点：重要的是无法解决循环引用的问题。

1.2 可达性分析算法

java(包括主流的变成语言)就是采用可达性分析算法来确定对象生死状态的。

该算法通过一系列“GC Roots”对象作为起始点，从这些对象往下搜索，所经过的路径为“引用链”，如果一个对象到GC Roots没有任何引用链相连，那么这个对象就是可以回收的。

可作为GC Roots 对象的有如下四种：

1. 虚拟机栈（栈帧中的本地变量表）中引用的对象
2. 本地方法栈中Native方法引用的对象
3. 方法区中常量引用的对象
4. 方法区中类静态属性引用的对象

2. 对象生死和引用的关系

不管是引用计数器算法还是可达性分析算法都和对象引用有关，所以对象的引用决定了对象生死。
java中的对象引用分为四种:1.强引用、 2.软引用、 3.弱引用、 4.虚引用，引用强度按顺序递减。

1. 强引用：Object obj = new Object(); 在代码中最常见的，只要强引用还在，垃圾收集器永远不会回收 引用的对象，建议使用完对象，手动置为null, obj = null, 防止内存泄漏。

2. 软引用：jvm 在 OOM之前，会尝试回收软引用指向的对象。

3. 弱引用：jvm在发生GC时回收软件用指向的对象。

4. 虚引用：无法通过虚引用来获取对象实例，为对象设置虚引用的唯一作用：当引用的对象被垃圾收集器回收时收到一条系统通知。

3. 死亡标记与拯救

在某个对象进行可达性分析之后，真正死亡要经历两次标记过程。

如果该对象到达GC Roots没有引用链相连，会被第一次标记，然后进行筛选，筛选条件有两个：
1.该对象重写了Object 的finalize()；
2.对象的finalize()没有被执行过(对象的finalize()只能执行一次)。

不满足筛选条件的进行第二次标记也就是死亡了，满足筛选条件的会将该对象加到一个队列中，稍后由一个虚拟机创建的低优先级的线程执行。

如果在finalize()中重新建立了和引用链上任何一个对象的关联，这个对象不会死亡了。

public class FinalizeTest {
    private static FinalizeTest finalizeTest = null;

    @Override
    protected void finalize() throws Throwable {
        super.finalize();
        System.out.println("finalize方法执行了");
        FinalizeTest.finalizeTest = this;
    }

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        finalizeTest = new FinalizeTest();

        //对象第一次成功拯救自己
        finalizeTest = null;
        System.gc();
        //因为finalize方法优先级很低，所以暂停1秒等待一下
        Thread.sleep(1000);
        if(finalizeTest!=null){
            System.out.println("对象被拯救了");
        }else{
            System.out.println("对象死亡了");
        }

        //这段与上面完全相同，但是却拯救失败了
        finalizeTest = null;
        System.gc();
        Thread.sleep(1000);
        if(finalizeTest!=null){
            System.out.println("对象被拯救了");
        }else{
            System.out.println("对象死亡了");
        }
    }
}

执行结果如下：

不建议使用finalize()拯救对象，原因如下：
1.只能执行一次
2.运行代价高昂
3.无法保证各个对象的调用顺序