## 前置知识

静态变量在类被加载的时候分配内存.当我们启动一个App的时候,系统会创建一个进程,此进程会加载一个JVM的实例,然后代码就运行在JVM之上.也就是说类在被加载的时候,静态变量

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判断一个对象是否有垃圾

判断一个对象是否存在垃圾需要回收,目前有两种算法.

引用计数法

Java是通过引用去和对象进行关联的,如果要操作对象,则必须通过引用去完成.这样就有一个简单粗暴的方法可以去判断某个对象是否是"垃圾",如果一个对象没有任何的引用与之关联,则该对象无法在其他地方被用到,那么该对象则可以作为被回收对象. 此种方法为引用计数法,虽然这样简单粗暴,效率奇高,但是也存在着知名的问题,如果存在某些对象被循环引用,则该算法无法成功进行垃圾回收.

代码如下:

public class test {    public test instance;    public static void main(String[] args) {        test a = new test();        test b = new test();        a.instance = b;        b.instance = a;        a = null;        b = null;    }}

> 虽然变量a和变量b已经赋值为null,但是在堆内存中a的instance指向b,b的instance指向a, 这样依然存在着引用,所以引用计数法无法解决该问题.

### 可达算法

GC roots:

虚拟机栈中引用的对象,每个方法执行的时候,jvm都会创建一个相应的栈帧(操作数栈,局部变量表,运行时常量池),栈帧中包含着该方法内部使用的所有对象的引用(当然也包括其他的一些基本数据类型),当方法执行完毕的时候,该栈帧会从虚拟机栈中弹出,这样临时创建的对象的引用也就不在了,或者说没有任何GC roots指向这些对象,这些对象会在下一次的垃圾回收时被回收掉.

方法区中类静态属性引用的对象,静态属性是该类的属性,不属于任何的单独实例,是被该类下所有对象共有的,因此该属性自然会作为GC roots只要该类存在,该引用指向的对象也会一直存在,类也是会被回收的,后面有.

本地方法栈引用的对象.

软引用(softReference)将在内存溢出的时候,被判定为可回收对象.弱引用(weakRederence)会在下一轮的内存回收中作为可回收对象.

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目前垃圾回收算法有四种:标记清除法,标记压缩法,复制法,引用计数法.目前流行的垃圾回收算法一般是上面集中算法的取长补短.

标记清除法

mutator:

垃圾收集器之外的部分,其职责一般是new,read,write.

mutator roots,mutator根对象一般指的是分配在堆内存之外,可以直接被mutator直接访问到的对象,一般是指静态/全局变量以及thread local变量.

collector:

垃圾收集器,回收不再使用的内存以供mutator继续new.

可达对象:

从mutator根对象开始进行遍历,可以被访问到的对象都是可达对象,这些对象也是mutator(目前运行的应用程序)正在使用的对象.

标记-清除

标记阶段 : cellector从mutator根对象开始进行遍历,对从mutator根对象开始就可以访问到的对象都打上一个标识,一般实在对象的header中,将其记录为可达对象.

这样就完成了标记的工作.

清除阶段 : collector从堆内存从头至尾开始线性遍历,如果发现某个对象没有被标记为可达对象,则将其回收.

标记阶段mutator有1,2,3. 其中1可以到达B,B可以到达E 则B,E为可达对象,同理得其他可达对象.

> 清除阶段所有的非可达对象都会被回收.同时collector在进行标记和清除的阶段因为设计到修改和访问内存,所以需要暂停整个应用程序,等待标记清除结束之后回复程序运行状态. (Stop The World ???)

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下面附上垃圾回收的伪代码:

New():    ref <- allocate()  //分配新的内存到ref指针    if ref == null       collect()  //内存不足，则触发垃圾收集       ref <- allocate()       if ref == null          throw "Out of Memory"   //垃圾收集后仍然内存不足，则抛出Out of Memory错误          return refatomic collect():    markFromRoots()    sweep(HeapStart,HeapEnd)

下面是对应的标记算法:

markFromRoots():    worklist <- empty    foreach fld in Roots  //遍历所有mutator根对象        ref <- *fld        if ref != null && isNotMarked(ref)  //如果它是可达的而且没有被标记的，直接标记该对象并将其加到worklist中           setMarked(ref)           add(worklist,ref)           mark()mark():    while not isEmpty(worklist)          ref <- remove(worklist)  //将worklist的最后一个元素弹出，赋值给ref          foreach fld in Pointers(ref)  //遍历ref对象的所有指针域，如果其指针域(child)是可达的，直接标记其为可达对象并且将其加入worklist中          //通过这样的方式来实现深度遍历，直到将该对象下面所有可以访问到的对象都标记为可达对象。                child <- *fld                if child != null && isNotMarked(child)                   setMarked(child)                   add(worklist,child)

下面附上清除伪代码:

sweep(start,end):    scan <- start   while scan < end       if isMarked(scan)          setUnMarked(scan)      else          free(scan)      scan <- nextObject(scan)