JVM GC----垃圾标记算法

Posted 2020-11-09 算死草

在上一篇文章中，我介绍了关于GC机制中，GC在确认垃圾对象后，是如何回收这些垃圾对象的几种算法。现在介绍下GC机制一般是如何定位（或者叫做标记）出这些垃圾对象的。
我们先来问下自己，如何判介绍了断一个对象可以被回收。
答案很简单也很直白。这个对象再也不会被调用到了 ，那么就可以被回收了。
那么怎么判断一个对象再也不会被别人调用呢？
答案也很简单，只要其他的对象再也不持有当前对象的引用了，那么就可以被收回了。
结合以上的思路，基本就可以确定什么样的对象可以被标记为垃圾对象了。
基于此，通常被提到的用于定位垃圾对象的两种算法如下：
1、可达性分析法 Reachabbility Analysis
2、引用计数算法 Reference Counting
本文主要介绍第一种算法，第二种算法会在下篇文章中介绍。

可达性分析算法
可达性分析法大致思路是先确定出哪些对象一定不会被回收，然后将这些对象作为根，一次遍历这些根持有的引用，直至最终完整个森林。而这些遍历到的对象，就认为是可以到达，可以引用到的对象，将这些对象标记后，剩余未被标记的对象就可以认为是不可访问的垃圾对象了。
如下图所示

优点
这种方法无论是算法思路，还是算法的实现，都是非常简单 的。同时执行的误差非常小，可以处理包括循环引用（如上图中黄色的内存部分）在内的很多异常场景。因此自问世以来，大部分
的GC中，都可以看到该算法的影子。
缺点
1、简单是简单，可惜速度不够快。每次计算时都需要从根开始遍历。
2、对于只有极少数变量需要回收的场景，这种算法的性价比太低了。
3、对主程序的影响比较大，由于需要从根开始逐层探索，因此(防盗连接：本文首发自http://www.cnblogs.com/jilodream/ )在遍历的过程中，对象间的关系不能再发生变化，因此需要主程序暂停运行（这个时间段也常被称为Stop The World）。往往对于一些需要及时响应的场景，这种情况是非常不友好的。
那么究竟有哪些对象可以作为这个算法根存在呢？换句话说就是有哪些对象肯定不会被删除呢？
在JVM当中，有以下几种情况：
1、虚拟机栈中，栈帧中局部变量表所存放的变量引用
这些引用代表当前正在执行的方法中，所持有的引用。由于篇幅有限，如果你对为什么栈帧中的局部变量表的对象可以作为根存在疑问，可以看我的另外一篇关于虚拟机内存的文章：https://www.cnblogs.com/jilodream/p/6147791.html
2、方法区中静态属性引用的对象
这些引用表示的是类对象中，静态变量持有的引用。类一旦被加载，其中的静态变量不会随某一个实例对象的回收而回收。
3、方法区中常量的引用信息：方法区中常量引用的信息。
4、本地方法栈中，native方法正在使用的变量：虚拟机本地方法使用的变量。
以上对象并不是绝对的永远的可以作为算法的根存在。当类被卸载、常量被回收时，一些本来会被作为根的对象也会被回收。因此在回收时，具体以哪些对象作为可达性分析的根对象，虚拟机会根据情况再做决定。
由于篇幅有限，这里只介绍可达性分析法，至于引用计数算法我会放在下一篇文章中总结介绍。