目錄：

1、怎樣判斷一個(gè)對(duì)象“已死”？
2、引用的分類
3、回收方法區(qū)的數(shù)據(jù)

1、怎樣判斷一個(gè)對(duì)象“已死”？

在堆里面存放著 Java 世界中幾乎所有的對(duì)象實(shí)例，垃圾收集器在對(duì)堆進(jìn)行回收前，第一件事情就是要確定這些對(duì)象之中哪些還“存活”著，哪些已經(jīng)“死去”（即不可能再被任何途徑使用的對(duì)象）。

那么怎么判斷一個(gè)對(duì)象“已死”呢，目前有兩種算法可以判斷對(duì)象“已死”。

1. 引用計(jì)數(shù)算法：
   這個(gè)算法的判斷依據(jù)是通過給對(duì)象中添加一個(gè)引用計(jì)數(shù)器，每當(dāng)有一個(gè)地方引用它時(shí)，計(jì)數(shù)器值就加 1；當(dāng)引用失效時(shí)，計(jì)數(shù)器值就減 1；任何時(shí)刻計(jì)數(shù)器為 0 的對(duì)象就不可能再被使用的。
   客觀的說，引用計(jì)數(shù)算法的實(shí)現(xiàn)簡單，判斷效率也很高，在大部分情況下它都是一個(gè)不錯(cuò)的算法，也有一些比較著名的應(yīng)用案例，例如微軟公司的 COM（Component Object Model）技術(shù)。但是，至少主流的 Java 虛擬機(jī)里面沒有選用引用計(jì)算法來管理內(nèi)存，其中最主要的原因是它很難解決對(duì)象之間相互循環(huán)引用的問題。
   

   舉個(gè)簡單的例子，請(qǐng)看下面代碼中的 testGC() 方法：對(duì)象 objA 和 objB 都有字段 mInstance，賦值令 objA.mInstance = objB 及 objB.mInstance = objA，除此之外，這兩個(gè)對(duì)象再無任何實(shí)際上這兩個(gè)對(duì)象已經(jīng)不可能再被訪問，但是它們因?yàn)榛ハ嘁弥鴮?duì)方，導(dǎo)致它們的引用計(jì)數(shù)都不為 0，于是引用技術(shù)算法無法通知 GC 收集器回收它們。
   對(duì)象不存在時(shí)引用計(jì)數(shù)器不為 0 的情況

2. 可達(dá)性分析算法：
   

   在主流的商用程序語言（如Java）的主流實(shí)現(xiàn)中，都是稱通過可達(dá)性分析來判斷對(duì)象是否存活的。這個(gè)算法的基本思路就是通過一系列的稱為“GC Roots”的對(duì)象作為起始點(diǎn)，從這些節(jié)點(diǎn)開始向下搜索，搜索所走過的路徑稱為引用鏈，當(dāng)一個(gè)對(duì)象到 GC Roots 沒有任何引用鏈相連時(shí)，則證明此對(duì)象是不可用的。
   可達(dá)性分析算法判定對(duì)象是否可回收
   
   在 Java 語言中，可作為 GC Roots 的對(duì)象包括下面幾種：

• 虛擬機(jī)棧（棧幀中的本地變量表）中引用的對(duì)象。
• 方法區(qū)中類靜態(tài)屬性引用的對(duì)象。
• 方法區(qū)中常量引用的對(duì)象。
• 本地方法棧中 JNI（即一般說的 Native 方法）引用的對(duì)象。

2、引用的分類

無論是通過引用計(jì)數(shù)算法判斷對(duì)象的引用數(shù)量，還是通過可達(dá)性分析判斷對(duì)象的引用鏈?zhǔn)欠窨蛇_(dá)，判斷對(duì)象是否存活都與“引用”有關(guān)。

在 JDK 1.2 之后，Java 對(duì)引用的概念進(jìn)行了擴(kuò)充，將引用分為強(qiáng)引用（Strong Reference）、軟引用（Soft Reference）、弱引用（Weak Reference）、虛引用（Phantom Reference） 4 種，這 4 種引用強(qiáng)度一次逐漸減弱。

• 強(qiáng)引用就是指在程序代碼之中普遍存在的，只要強(qiáng)引用還存在，垃圾收集器永遠(yuǎn)不會(huì)回收掉被引用的對(duì)象。
• 軟引用是用來描述一些還有用但并非必須的對(duì)象。對(duì)于軟引用關(guān)聯(lián)著的對(duì)象，在系統(tǒng)將要發(fā)生內(nèi)存溢出異常之前（即內(nèi)存緊張）， 將會(huì)把這些對(duì)象列進(jìn)垃圾回收范圍之中進(jìn)行第二次回收。如果這次回收還沒有足夠的內(nèi)存，才會(huì)拋出內(nèi)存溢出異常。在 JDK1.2 之后， 提供了 SoftReference 類累實(shí)現(xiàn)軟引用。
• 弱引用是用來描述非必需的對(duì)象的，但是它的強(qiáng)度比軟引用更弱一些，被弱引用關(guān)聯(lián)的對(duì)象只能生存到下一次垃圾收集發(fā)生之前。 當(dāng)垃圾收集器工作時(shí)，無論當(dāng)前內(nèi)存是否足夠，都會(huì)回收掉只被弱引用關(guān)聯(lián)的對(duì)象。使用 WeekReference 類來實(shí)現(xiàn)弱引用。
• 虛引用也成為幽靈引用或者幻影引用，它是最弱的一種引用。一個(gè)對(duì)象是否有虛引用的存在，完全不會(huì)對(duì)其生存周期時(shí)間構(gòu)成影響， 也無法通過虛引用來取得一個(gè)對(duì)象實(shí)例。唯一的作用就是能在這個(gè)對(duì)象被收集器回收時(shí)收到一個(gè)系統(tǒng)通知。使用 PhantomReference 表示。

3、回收方法區(qū)數(shù)據(jù)

方法區(qū)的垃圾收集主要回收兩部分內(nèi)容：廢棄常量和無用的類?；厥諒U棄常量與回收 Java 堆中的對(duì)象非常類似。以常量池中字面量的回收為例，假如一個(gè)字符串“abc”已經(jīng)進(jìn)入了常量池，但是當(dāng)前系統(tǒng)沒有任何一個(gè) String 對(duì)象是叫做 “abc”的，換句話說，就是沒有任何一個(gè) String 對(duì)象引用常量池中的“abc”常量，也沒有其他地方引用了這個(gè)字面量，如果這時(shí)發(fā)生內(nèi)存回收，而且必要的話，這個(gè)“abc”常量就會(huì)被系統(tǒng)清理出常量池。常量池中的其他類（接口）、方法、字段的符號(hào)引用也與此類似。

判定一個(gè)常量為“廢棄常量”比較簡單，而要判斷一個(gè)常量池中的類是否是“無用的類”條件則苛刻很多。類需要同時(shí)滿足下面 3 個(gè)條件才能稱為“無用的類”：

• 該類所有的實(shí)例都已經(jīng)被全部回收，也就是說 Java 堆中不再存在任何該類的實(shí)例。
• 加載該類的 ClassLoader 已經(jīng)被回收。
• 該類對(duì)應(yīng)的 java.lang.Class 對(duì)象沒有在任何地方引用，并且無法再任何地方通過反射調(diào)用該類的方法。

最后做個(gè)總結(jié)：

1. 我們可以通過 引用計(jì)數(shù)器 和 可達(dá)性算法 來判斷一個(gè)對(duì)象是否“已死”。引用計(jì)數(shù)器很難解決對(duì)象之間互相循環(huán)引用的問題，所以在主流的商用程序語言（如Java）的主流實(shí)現(xiàn)中，都是稱通過可達(dá)性分析來判斷對(duì)象是否存活的。
2. 對(duì)象的引用可以分為 強(qiáng)引用、軟引用、弱引用 以及 虛引用 4 種，其中被 強(qiáng)引用 引用的對(duì)象垃圾收集器永遠(yuǎn)不會(huì)回收掉；被 軟引用 引用的對(duì)象，只有當(dāng)系統(tǒng)將要發(fā)生內(nèi)存溢出時(shí)，才會(huì)去回收軟引用引用的對(duì)象；只被 弱引用關(guān)聯(lián)的對(duì)象，只要發(fā)生垃圾收集事件，只被弱引用關(guān)聯(lián)的對(duì)象就會(huì)被回收；被虛引用關(guān)聯(lián)的對(duì)象的唯一作用是能在這個(gè)對(duì)象被回收器回收時(shí)受到一個(gè)系統(tǒng)通知。
3. 回收方法區(qū)的數(shù)據(jù)，垃圾收集器主要回收 廢棄常量和無用的類 兩部分內(nèi)容。