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news 2025/7/21 3:10:27

wordpress 列表展开收缩,百度整站优化,深圳宝安区房价多少钱一平方,页面模板设计文章目录垃圾回收机制垃圾判断算法引用计数法可达性分析算法虚拟机栈中的引用（方法的参数、局部变量等）本地方法栈中 JNI 的引用类静态变量运行时常量池中的常量垃圾收集算法Mark-Sweep（标记-清除）算法Copying（标记-…

文章目录

- 垃圾回收机制
- 垃圾判断算法
- - 引用计数法
  - 可达性分析算法
  - - 虚拟机栈中的引用（方法的参数、局部变量等）
    - 本地方法栈中 JNI 的引用
    - 类静态变量
    - 运行时常量池中的常量
- 垃圾收集算法
- - Mark-Sweep（标记-清除）算法
  - Copying（标记-复制）算法
  - Mark-and-Compact（标记-整理）算法
  - Generation Collection (分代收集) 算法

垃圾回收机制

垃圾回收（Garbage Collection，GC），顾名思义就是释放垃圾占用的空间，当需要排查各种内存溢出问题、当垃圾收集成为系统达到更高并发的瓶颈时，我们就需要对这些“自动化”的技术实施必要的监控和调节。有效的使用可以使用的内存，对内存堆中已经死亡的或者长时间没有使用的对象进行清除和回收。

垃圾判断算法

引用计数法

给对象中添加一个引用计数器：

每当有一个地方引用它，计数器就加 1；
当引用失效，计数器就减 1；
任何时候计数器为 0 的对象就是不可能再被使用的。

这个方法实现简单，效率高，但是目前主流的虚拟机中并没有选择这个算法来管理内存，其最主要的原因是它很难解决对象之间循环引用的问题。

![[Pasted image 20231011222409.png]]

可达性分析算法

该算法通过一系列的称为 “GC Roots” 的对象作为起点，从这些节点开始向下搜索，节点所走过的路径称为引用链，当一个对象到 GC Roots 没有任何引用链相连的话，则证明此对象是不可用的，需要被回收。

![[Pasted image 20231011222616.png]]

图片来源：JavaGuide

Object 6 ~ Object 10 之间虽有引用关系，但它们到 GC Roots 不可达，因此为需要被回收的对象

所谓对象之间的相互引用问题：除了对象 objA 和 objB 相互引用着对方之外，这两个对象之间再无任何引用。但是他们因为互相引用对方，导致它们的引用计数器都不为 0，于是引用计数算法无法通知 GC 回收器回收他们。

所谓的 GC Roots，就是一组必须活跃的引用，不是对象，它们是程序运行时的起点，是一切引用链的源头。在 Java 中，GC Roots 包括以下几种：

虚拟机栈中的引用（方法的参数、局部变量等）
本地方法栈中 JNI 的引用
类静态变量
运行时常量池中的常量（String 或 Class 类型）

虚拟机栈中的引用（方法的参数、局部变量等）

public class StackReference {public void greet() {Object localVar = new Object(); // 这里的 localVar 是一个局部变量，存在于虚拟机栈中System.out.println(localVar.toString());}public static void main(String[] args) {new StackReference().greet();}
}

在 greet 方法中，localVar 是一个局部变量，存在于虚拟机栈中，可以被认为是 GC Roots。

在 greet 方法执行期间，localVar 引用的对象是活跃的，因为它是从 GC Roots 可达的。

当 greet 方法执行完毕后，localVar 的作用域结束，localVar 引用的 Object 对象不再由任何 GC Roots 引用（假设没有其他引用指向这个对象），因此它将有资格作为垃圾被回收掉。

本地方法栈中 JNI 的引用

Java 通过 JNI（Java Native Interface）提供了一种机制，允许 Java 代码调用本地代码（通常是 C 或 C++ 编写的代码）。

当调用 Java 方法时，虚拟机会创建一个栈帧并压入虚拟机栈，而当它调用本地方法时，虚拟机会通过动态链接直接调用指定的本地方法。

![[Pasted image 20240917212049.png]]

JNI 引用是在 Java 本地接口（JNI）代码中创建的引用，这些引用可以指向 Java 堆中的对象。

// 假设的JNI方法
public native void nativeMethod();// 假设在C/C++中实现的本地方法
/** Class:     NativeExample* Method:    nativeMethod* Signature: ()V*/
JNIEXPORT void JNICALL Java_NativeExample_nativeMethod(JNIEnv *env, jobject thisObj) {jobject localRef = (*env)->NewObject(env, ...); // 在本地方法栈中创建JNI引用// localRef 引用的Java对象在本地方法执行期间是活跃的
}

在本地（C/C++）代码中，localRef 是对 Java 对象的一个 JNI 引用，它在本地方法执行期间保持 Java 对象活跃，可以被认为是 GC Roots。

一旦 JNI 方法执行完毕，除非这个引用是全局的（Global Reference），否则它指向的对象将会被作为垃圾回收掉（假设没有其他地方再引用这个对象）。

类静态变量

来看下面这段代码：

public class StaticFieldReference {private static Object staticVar = new Object(); // 类静态变量public static void main(String[] args) {System.out.println(staticVar.toString());}
}

StaticFieldReference 类中的 staticVar 引用了一个 Object 对象，这个引用存储在元空间，可以被认为是 GC Roots。

只要 StaticFieldReference 类未被卸载，staticVar 引用的对象都不会被垃圾回收。如果 StaticFieldReference 类被卸载（这通常发生在其类加载器被垃圾回收时），那么 staticVar 引用的对象也将有资格被垃圾回收（如果没有其他引用指向这个对象）。

运行时常量池中的常量

public class ConstantPoolReference {public static final String CONSTANT_STRING = "Hello, World"; // 常量，存在于运行时常量池中public static final Class<?> CONSTANT_CLASS = Object.class; // 类类型常量public static void main(String[] args) {System.out.println(CONSTANT_STRING);System.out.println(CONSTANT_CLASS.getName());}
}