JVM如何判断对象已死？

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Java

2025-05-30

一、JVM如何判断对象已死？

堆中几乎放着所有的对象实例，对堆垃圾回收前的第一步就是要判断哪些对象已经死亡（即不能再被任何途径使用的对象）。

1.1 引用计数法

给对象添加一个引用计数器，每当一个地方引用它object时技术加1，引用失去以后就减1，计数为0说明不再引用。

优点：实现简单，判定效率高；

缺点：无法解决对象相互循环引用的问题，对象A中引用了对象B，对象B中引用对象A。对应代码如下：

public class A {
    public B b; 
}
public class B {
    public C c; 
}
public class C {
    public A a; 
}
public class Test{

    private void test(){
        A a = new A();
        B b = new B();
        C c = new C();

        a.b=b;
        b.c=c;
        c.a=a;
    }
}

1.2 可达性分析

这个算法的基本思想就是通过一系列的称为 “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。

那么，所谓的**“GC Roots”**指的是什么呢？

虚拟机栈(栈帧中的局部变量表)中引用的对象
本地方法栈(Native 方法)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
所有被同步锁持有的对象
JNI（Java Native Interface）引用的对象

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复习Java的运行时内存

线程私有：虚拟机栈、本地方法栈、程序计数器

线程共有：堆（还包含一个字符串常量池）、方法区

二、Java的四种引用类型

无论是通过引用计数法判断对象引用数量，还是通过可达性分析判断对象的引用链是否可达，判定对象的存活都与“引用”有关。

那么，这个所谓的“引用”又是什么东西？

现在Java将引用分为强引用、软引用、弱引用、虚引用四种（引用强度逐渐减弱），强引用就是 Java 中普通的对象，而软引用、弱引用、虚引用在 JDK 中定义的类分别是 SoftReference、WeakReference、PhantomReference。

2.1 强引用

强引用实际上就是程序代码中普遍存在的引用赋值，这是使用最普遍的引用，例如以下代码：

//强引用示例
String strongReference = new String("abc");
String strongReference2 = "abc";

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两种创建字符串的方式：

String strongReference = "abc";

这种方式是通过字符串常量池来创建字符串对象的。
当你使用双引号定义字符串时，Java会先检查字符串常量池中是否已经存在一个值

String strongReference = new String("abc");

这种方式是通过new关键字创建字符串对象的。
每次调用new String("abc")都会在堆内存中创建一个新的字符串对象，即使字符串的内容相同。

这两种方式都是产生的强引用

如果一个对象具有强引用，那么垃圾回收器绝不会回收它。当内存空间不足，Java 虚拟机宁愿抛出 OutOfMemoryError 错误，使程序异常终止，也不会靠随意回收具有强引用的对象来解决内存不足问题

2.2 软引用

软引用允许垃圾收集器在内存不足时回收被软引用指向的对象，可以通过以下方式来创建：

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

如果内存空间足够，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。

软引用可用来实现内存敏感的高速缓存，当内存不足时，可以自动释放缓存对象。

2.3 弱引用

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。

2.4 虚引用

虚引用并不会决定对象的生命周期。如果一个对象仅持有虚引用，那么它就和没有任何引用一样，在任何时候都可能被垃圾回收。

虚引用主要用来跟踪对象被垃圾回收的活动。但是实际开发中用的也比较少，用的最多的还是软引用。