一个对象什么时候才能被回收？

目录：

1、怎样判断一个对象“已死”？
2、引用的分类
3、回收方法区的数据

1、怎样判断一个对象“已死”？

在堆里面存放着 Java 世界中几乎所有的对象实例，垃圾收集器在对堆进行回收前，第一件事情就是要确定这些对象之中哪些还“存活”着，哪些已经“死去”（即不可能再被任何途径使用的对象）。

那么怎么判断一个对象“已死”呢，目前有两种算法可以判断对象“已死”。

1. 引用计数算法：
   这个算法的判断依据是通过给对象中添加一个引用计数器，每当有一个地方引用它时，计数器值就加 1；当引用失效时，计数器值就减 1；任何时刻计数器为 0 的对象就不可能再被使用的。
   客观的说，引用计数算法的实现简单，判断效率也很高，在大部分情况下它都是一个不错的算法，也有一些比较著名的应用案例，例如微软公司的 COM（Component Object Model）技术。但是，至少主流的 Java 虚拟机里面没有选用引用计算法来管理内存，其中最主要的原因是它很难解决对象之间相互循环引用的问题。
   

   举个简单的例子，请看下面代码中的 testGC() 方法：对象 objA 和 objB 都有字段 mInstance，赋值令 objA.mInstance = objB 及 objB.mInstance = objA，除此之外，这两个对象再无任何实际上这两个对象已经不可能再被访问，但是它们因为互相引用着对方，导致它们的引用计数都不为 0，于是引用技术算法无法通知 GC 收集器回收它们。
   

   对象不存在时引用计数器不为 0 的情况

2. 可达性分析算法：
   

   在主流的商用程序语言（如Java）的主流实现中，都是称通过可达性分析来判断对象是否存活的。这个算法的基本思路就是通过一系列的称为“GC Roots”的对象作为起始点，从这些节点开始向下搜索，搜索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时，则证明此对象是不可用的。
   

   可达性分析算法判定对象是否可回收
   
   在 Java 语言中，可作为 GC Roots 的对象包括下面几种：

• 虚拟机栈（栈帧中的本地变量表）中引用的对象。
• 方法区中类静态属性引用的对象。
• 方法区中常量引用的对象。
• 本地方法栈中 JNI（即一般说的 Native 方法）引用的对象。

2、引用的分类

无论是通过引用计数算法判断对象的引用数量，还是通过可达性分析判断对象的引用链是否可达，判断对象是否存活都与“引用”有关。

在 JDK 1.2 之后，Java 对引用的概念进行了扩充，将引用分为强引用（Strong Reference）、软引用（Soft Reference）、弱引用（Weak Reference）、虚引用（Phantom Reference） 4 种，这 4 种引用强度一次逐渐减弱。

• 强引用就是指在程序代码之中普遍存在的，只要强引用还存在，垃圾收集器永远不会回收掉被引用的对象。
• 软引用是用来描述一些还有用但并非必须的对象。对于软引用关联着的对象，在系统将要发生内存溢出异常之前（即内存紧张）， 将会把这些对象列进垃圾回收范围之中进行第二次回收。如果这次回收还没有足够的内存，才会抛出内存溢出异常。在 JDK1.2 之后， 提供了 SoftReference 类累实现软引用。
• 弱引用是用来描述非必需的对象的，但是它的强度比软引用更弱一些，被弱引用关联的对象只能生存到下一次垃圾收集发生之前。 当垃圾收集器工作时，无论当前内存是否足够，都会回收掉只被弱引用关联的对象。使用 WeekReference 类来实现弱引用。
• 虚引用也成为幽灵引用或者幻影引用，它是最弱的一种引用。一个对象是否有虚引用的存在，完全不会对其生存周期时间构成影响， 也无法通过虚引用来取得一个对象实例。唯一的作用就是能在这个对象被收集器回收时收到一个系统通知。使用 PhantomReference 表示。

3、回收方法区数据

方法区的垃圾收集主要回收两部分内容：废弃常量和无用的类。回收废弃常量与回收 Java 堆中的对象非常类似。以常量池中字面量的回收为例，假如一个字符串“abc”已经进入了常量池，但是当前系统没有任何一个 String 对象是叫做 “abc”的，换句话说，就是没有任何一个 String 对象引用常量池中的“abc”常量，也没有其他地方引用了这个字面量，如果这时发生内存回收，而且必要的话，这个“abc”常量就会被系统清理出常量池。常量池中的其他类（接口）、方法、字段的符号引用也与此类似。

判定一个常量为“废弃常量”比较简单，而要判断一个常量池中的类是否是“无用的类”条件则苛刻很多。类需要同时满足下面 3 个条件才能称为“无用的类”：

• 该类所有的实例都已经被全部回收，也就是说 Java 堆中不再存在任何该类的实例。
• 加载该类的 ClassLoader 已经被回收。
• 该类对应的 java.lang.Class 对象没有在任何地方引用，并且无法再任何地方通过反射调用该类的方法。

最后做个总结：

1. 我们可以通过 引用计数器 和 可达性算法 来判断一个对象是否“已死”。引用计数器很难解决对象之间互相循环引用的问题，所以在主流的商用程序语言（如Java）的主流实现中，都是称通过可达性分析来判断对象是否存活的。
2. 对象的引用可以分为 强引用、软引用、弱引用 以及 虚引用 4 种，其中被 强引用 引用的对象垃圾收集器永远不会回收掉；被 软引用 引用的对象，只有当系统将要发生内存溢出时，才会去回收软引用引用的对象；只被 弱引用关联的对象，只要发生垃圾收集事件，只被弱引用关联的对象就会被回收；被虚引用关联的对象的唯一作用是能在这个对象被回收器回收时受到一个系统通知。
3. 回收方法区的数据，垃圾收集器主要回收 废弃常量和无用的类 两部分内容。

作者：panning
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来源：简书
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