引用计数算法作为垃圾收集器最早的算法，有其优势，也有其劣势，虽然现在的JVM都不再采用引用计数算法进行垃圾回收【例如Sun的Java hotspot采用了火车算法进行垃圾回收】，但这种算法也并未被淘汰，在著名的单进程高并发缓存Redis中依然采用这种算法来进行内存回收【后绪会以Redis作为例子，说明该算法】
什么是引用计数算法
直白一点，就是对于创建的每一个对象都有一个与之关联的计数器，这个计数器记录着该对象被使用的次数，垃圾收集器在进行垃圾回收时，对扫描到的每一个对象判断一下计数器是否等于0，若等于0，就会释放该对象占用的内存空间,同时将该对象引用的其他对象的计数器进行减一操作
两种实现方式
侵入式与非侵入性，引用计数算法的垃圾收集一般有侵入式与非侵入式两种，侵入式的实现就是将引用计数器直接根植在对象内部，用C++的思想进行解释就是，在对象的构造或者拷贝构造中进行加一操作，在对象的析构中进行减一操作，非侵入式恩想就是有一块单独的内存区域，用作引用计数器
算法的优点
使用引用计数器,内存回收可以穿插在程序的运行中，在程序运行中，当发现某一对象的引用计数器为0时，可以立即对该对象所占用的内存空间进行回收，这种方式可以避免FULL GC时带来的程序暂停，如果读过Redis 1.0的源码，可以发现Redis中就是在引用计数器为0时，对内存进行了回收
算法的劣势
采用引用计数器进行垃圾回收，最大的缺点就是不能解决循环引用的问题，例如一个父对象持有一个子对象的引用，子对象也持有父对象的引用，这种情况下，父子对象将一直存在于JVM的堆中，无法进行回收,代码示例如下所示(引用计数器无法对a与b对象进行回收):
class A {
private B b;
public B getB() {
return b;
}
public void setB(B b) {
this.b = b;
}
}
class B {
private A a;
public A getA() {
return a;
}
public void setA(A a) {
this.a = a;
}
}
public class Test {
public static void main(String[] args) {
A a = new A();
B b = new B();
a.setB(b);
b.setA(a);
}
}
如下是Redis 1.0通过使用引用计数器对内存进行回收的
typedef struct redisObject {
unsigned type:4;
unsigned encoding:4;
unsigned lru:REDIS_LRU_BITS; /* lru time (relative to server.lruclock) */
int refcount;//引用计数器
void *ptr;//指向实际的对象空间
} robj;
Redis中所有的操作，操作的都是robj这个结构体,在这个结构中存放着对象的引用计数器refcount,如下是创建对象的代码，在这个创建对象的过程中，将引用计数器置为1
robj *createObject(int type, void *ptr) {
robj *o = zmalloc(sizeof(*o));
o->type = type;
o->encoding = REDIS_ENCODING_RAW;
o->ptr = ptr;
//创建时将引用计数器初始为1
o->refcount = 1;
/* Set the LRU to the current lruclock (minutes resolution). */
o->lru = LRU_CLOCK();
return o;
}
以下操作是对引用计数器进行+1操作
robj *createStringObjectFromLongLong(long long value) {
robj *o;
if (value >= 0 && value < REDIS_SHARED_INTEGERS) {
//对共享池中常量对象的引用计数+1
incrRefCount(shared.integers[value]);
o = shared.integers[value];
} else {
if (value >= LONG_MIN && value <= LONG_MAX) {
o = createObject(REDIS_STRING, NULL);
o->encoding = REDIS_ENCODING_INT;
o->ptr = (void*)((long)value);
} else {
o = createObject(REDIS_STRING,sdsfromlonglong(value));
}
}
return o;
}
Redis中有一个共享池,共享池中的变量，一般不会轻易释放，大部份对象都可以对这部份常量进行共享，共享一次，对应对象robj中的引用计数器进行一次+1操作
以下是进行-1操作
void decrRefCount(robj *o) {
if (o->refcount <= 0) redisPanic("decrRefCount against refcount <= 0");
if (o->refcount == 1) {
switch(o->type) {
case REDIS_STRING: freeStringObject(o); break;
case REDIS_LIST: freeListObject(o); break;
case REDIS_SET: freeSetObject(o); break;
case REDIS_ZSET: freeZsetObject(o); break;
case REDIS_HASH: freeHashObject(o); break;
default: redisPanic("Unknown object type"); break;
}
zfree(o);
} else {
o->refcount--;
}
}
从上面的代码中可以看出，对对象的引用计数器进行-1操作时，如果对象的引用计数器变为0时，会调用相应类型的释放函数，释放对象的内存空间，如果对象的引用计数器的值大于1时，直接对对象的引用计数器进行减1操作，然后返回
从上面的代码可以看出，Redis中通过对对象的引用计数器进行减1操作，可以实现在程序运行过程中，回收对象所占用的内存空间,当然Redis中还有LRU算法，实现内存淘汰策略，待以后再分析
Redis 1.0源码注解:https://github.com/zwjlpeng/Redis_Deep_Read
