垃圾收集算法

1.如何判断对象是否存活？

1.1引用计数算法

基本思路：

在对象中添加一个引用计数器
每当有一个地方引用它的时候，计数器就加+1
每当有一个引用失效的时候，计数器就减-1
当计数器的值为0的时候，那么该对象就是可被GC回收的垃圾对象

存在的问题：对象循环引用

a 对象引用了 b 对象，b 对象也引用了 a 对象，a、b 对象却没有再被其他对象所引用了，其实正常来说这两个对象已经是垃圾了，因为没有其他对象在使用了，但是计数器内的数值却不是 0，所以引用计数算法就无法回收它们。

1.2. 可达性分析算法

又称为根可达性算法

基本思路：

过定义了一系列称为“GC Roots”的根对象作为起始节点集，从 GC Roots 开始，根据引用关系往下进行搜索，查找的路径我们把它称为 "引用链" 。当一个对象到 GC Roots之间没有任何引用链相连时（对象与GC Roots之间不可达），那么该对象就是可被GC回收的垃圾对象。

可达性分析算法也是JVM 默认使用的寻找垃圾算法。

例如：

Object 6、Object 7、Object 8彼此之前有引用关系，但是没有与"GC Roots"相连，那么就会被当做垃圾所回收。

2.Java 中的四种引用类型

无论上述哪种算法，我们都可以看到引用在其中的重要作用。

2.1.强引用（Strong Reference）

强引用是使用最普遍的引用。如果一个对象具有强引用，垃圾回收器绝不会回收它。当内存空间不足时，JVM 即使抛出OOM错误，使程序异常终止，也不会随意回收具有强引用的对象来解决内存不足的问题。

Object strongReference = new Object();

如果强引用对象不使用时，需要弱化从而使GC能够回收。

弱化方式1

显式地设置strongReference对象为null，gc认为该对象不存在引用，这时就可以回收这个对象。

注意：具体什么时候收集取决于GC算法，例如，strongReference是全局变量时，就需要在不用这个对象时赋值为null，因为强引用不会被垃圾回收。

strongReference = null;

弱化方式2：

让对象超出作用域范围。在一个方法的内部有一个强引用，这个引用保存在VM Stack栈中（GC Root），而真正的引用对象(Object)保存在堆中。当这个方法运行完成后，就会退出方法栈，则这个对象会被回收。

public void test() {
Object strongReference = new Object();
// 省略其他操作
}

2.2. 软引用（Soft Reference）

如果一个对象只具有软引用，则内存空间充足时，垃圾回收器就不会回收它；如果内存空间不足了，就会回收这些对象的内存。只要垃圾回收器没有回收它，该对象就可以被程序使用。所以，软引用可用来实现内存敏感的高速缓存。

// 软引用
String str = new String("abc");
SoftReference<String> softReference = new SoftReference<String>(str);

// 访问软引用
softReference.get();

当内存不足时，JVM首先将软引用中的对象引用置为null，然后通知垃圾回收器进行回收：

public class Demo01 {public static void main(String[] args) {//强引用String strongReference = new String("abc");String str = new String("just do do");//弱引用，进行保护，内存充足不回收。SoftReference<String> softReference = new SoftReference<>(str);str = null;// Notify GCSystem.gc();try {byte[] buff1 = new byte[900000000]; // 内存充沛
//            byte[] buff2 = new byte[900000000];
//            byte[] buff3 = new byte[900000000];
//            byte[] buff4 = new byte[900000000]; // 内存不足} catch (Error e) {e.printStackTrace();}System.out.println(strongReference);System.out.println(softReference.get()); // just do do 或 null}
}

内存充足：

内存不足：

上述案例可以看出：强引用与软引用在内存不足时的回收情况。

2.3. 弱引用（Weak Reference）

只具有弱引用的对象拥有更短暂的生命周期。在垃圾回收器线程扫描它所管辖的内存区域的过程中，一旦发现了只具有弱引用的对象，不管当前内存空间足够与否，都会回收它的内存。

创建弱引用，使用WeakReference：

public static void main(String[] args) {String str = new String("abc");WeakReference<String> weakReference = new WeakReference<>(str);str = null;System.gc();// 一旦发生GC，弱引用一定会被回收System.out.println(weakReference.get());//结果为null}