JVM中判断对象是否需要回收的方法

简介: JVM中判断对象是否需要回收的方法



       在堆里面存放着Java世界中几乎所有的对象实例,垃圾收集器在对堆进行回收前,第一件事情就是要确定这些对象之中哪些还“ 存活 着,哪些已经 死去 ”。

引用计数算法


       引用计数法是一种内存管理技术,它是通过对每个对象进行引用计数来判断对象是否可以被释放的。

基本思想

       每一个对象都有一个计数器,当有一个新的指针指向该对象时,该对象的计数器增加1;当有一个指针不再指向该对象时,该对象的计数器减少1。当对象的计数器为0时,说明该对象没有被任何指针引用,即该对象已经没有被使用,可以被释放。

引用计数法的优点

       实现简单、实时性高。它可以较快地释放不再使用的对象,因为只需要在对象引用数为0时立即释放该对象,不需要等待垃圾回收器运行。

引用计数法的缺点

一个常见的问题是循环引用,即两个或多个对象相互引用,导致它们的引用计数器永远不会为0,这样就会导致内存泄漏。解决循环引用问题需要引入其他的垃圾回收算法,比如标记-清除、复制和标记-整理等算法。同时,引用计数还可能会对程序的性能产生一定的影响,因为需要维护每个对象的引用计数器,这会增加程序的开销。

可达性分析算法


       可达性分析算法是现代垃圾回收器常用的算法之一。其基本思想是通过一系列扫描操作,检查每个对象与根对象之间是否存在引用链,如果不存在引用链,则说明该对象已经没有被使用,可以被释放。

       在可达性分析算法中,根对象是指一些已知的存在于内存中的对象,如全局变量、静态变量和栈中的变量等。垃圾回收器通过对根对象的扫描,检查每个根对象是否引用了其他对象,如果引用了,则对被引用的对象进行标记。然后对所有被标记的对象再进行扫描,检查它们是否引用了其他对象,如果引用了,则对被引用的对象进行标记。依此类推,直到所有可到达对象都被标记为活动对象,未被标记的对象则可以被视为垃圾对象,可以进行回收。

可达性分析算法的优点

       可达性分析算法能够精确地确定哪些对象可以被回收。同时,该算法具有较好的扩展性,可以应用于分代垃圾回收、增量垃圾回收、并行垃圾回收等多种垃圾回收方案。

可达性分析算法的缺点

       首先,该算法需要对所有对象进行扫描,因此时间复杂度较高,可能会影响程序的性能。其次,该算法无法处理循环引用的情况,即当两个或多个对象相互引用时,无法确定它们是否应该被回收。因此,可达性分析算法需要与其他垃圾回收算法配合使用,如引用计数法、标记-清除、复制和标记-整理等算法,以便实现更高效的垃圾回收。

可达性分析算法的工作流程

初始标记阶段

       在这个阶段,JVM会暂停所有的应用线程,进行一次快速的标记。这个阶段的目标是标记GC Roots直接关联的对象,速度较快。

并发标记阶段

       在这个阶段,垃圾回收器与应用线程同时运行,标记所有的可达对象。由于与应用线程并发执行,这个阶段的时间相对较长。

重新标记阶段

       在并发标记阶段完成后,为了处理在标记阶段应用线程继续运行而产生的新的引用关系,需要进行一次短暂的重新标记。这个阶段同样需要停顿应用线程。

并发清除阶段

       最后一个阶段是并发清除阶段,垃圾回收器清理掉那些不再被引用的对象,并释放它们占用的内存。

总结

       综合考虑,两者结合使用能够弥补各自的不足。引用计数法处理实时性要求高的场景,而可达性分析算法则提供更精确的回收判断。在实际应用中,选择适当的内存管理技术取决于具体的场景和需求。这种综合运用有助于充分利用它们的优势,提高系统的性能和稳定性。

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