JAVA虛擬機器（JVM）詳細介紹（三）－垃圾收集機制

在上一篇我們說過，自動記憶體管理分為兩部分：給物件分配記憶體和回收分配給物件的記憶體。這篇我們說說後者，也就是回收分配給物件的記憶體。回收記憶體要用到垃圾收集機制，英文名兒是GC（Garbage Collection）。

在本部分我們要解決以下幾個問題：

1、哪些記憶體需要回收？

2、什麼時候回收？

3、如何回收？

哪些記憶體需要回收？

堆和方法區的記憶體需要回收，其餘的不需要回收。
因為只有堆和方法區是執行緒共享的，其餘的是與執行緒「同生共死」的，執行緒結束，記憶體自然就跟著回收了，所以不用管它們。

什麼時候回收？

（1）在堆裡面：

當物件「死了」的時候就要對其進行記憶體回收了。啥叫對象死了？就是沒有地方引用它了，它無用了。那要怎麼判斷它是否死了呢？

有兩種方法：

引用計數演算法

為物件新增一個引用計數器，每當有一個地方引用它時，計數器的值就1，當引用失效時，計數器的值就-1，當計數器的值為0時，代表此物件已不被引用，也就是「可以死了」。

但這有一個弊端，就是循環引用的問題。就像下圖，堆裡的兩個物件即使無用了也沒辦法對其進行回收，因為它們互相引用著，計數器的值至少為1。

可達性分析

所有產生的物件都是稱為「GC Roots」的根的子樹。從GC Roots開始向下搜索，搜索所經過的路徑稱為引用鏈。當一個物件到GC Roots沒有任何引用鏈可以到達時，就稱這個物件是不可達的，也就是可以被GC回收了。這個是Java中採用較多的方式。

就像下圖中的堆中未被引用的對象，就可以對其進行回收。

怎麼判斷一個物件是否還存在著引用？ java中的引用分為4種：

強引用：Object o=new Object()，只要強引用存在，GC就永遠不會回收被引用的物件。

軟引用：描述一些還有用但非必要的物件。當系統即將發生記憶體溢出了，就會回收。

弱引用：只要進行GC，就會對其進行回收。

虛引用：這是最弱的一種引用關係，無法透過虛引用來取得一個物件實例。它的作用是：能在這個物件被收集器回收時收到一個系統通知。

（2）在方法區裡面：

#我們知道，方法區裡儲存的是已被虛擬機器載入的類別訊息，常數，靜態變數，即時編譯器編譯後的程式碼等資料。所以我們在方法區裡面進行垃圾回收，回收的是一些廢棄的常數和無用的類別。

怎麼判斷一個常數是否被廢棄了？

看引用計數就可以，如果沒有物件來引用該常數，則表示此常數被廢棄了，也就可以回收了。

怎麼判斷一個類別是無用的類別？

有3種情況：

a、該類別所有的實例都已經被回收。

b、載入該類別的ClassLoader已經被回收。

c、該類別對應的java.lang.Class物件沒有任何地方被引用，無法在任何地方透過反射存取該類別的方法。

如何回收？

有4種演算法作為理論：
• 標記-清除演算法
• 複製演算法
• 標記-整理演算法
• 分代收集演算法

有5種收集器作為實作：

#後記

#記憶體溢位：系統無法再分配出你需要的空間。例如在堆中無法再給新生的物件分配記憶體了，在棧裡棧滿了無法再讓新棧幀進棧了。

記憶體洩漏：記憶體被物件佔用不還，就叫記憶體外洩。

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