如何确定对象是“活着”还是已经“死去”？

一、判断对象存活的算法

1、引用计数法（未使用）

判定条件：

• 给对象添加一个引用计数器，每当有一个地方引用它时，计数器的值加1；当引用失效时，计数器值减1；任何时刻计数器为0的对象就是不可能再被使用的。

特点：

• 实现简单，判定效率也很高，在大部分情况下它都是一个不错的算法。
• 很难解决对象之间循环引用的问题，主流 JVM 都没有使用。

2、可达性分析法

判定条件：

• 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（Reference Chain），当一个对象到 GC Roots 没有任何引用链相连（就是 GC Roots 到这个对象不可达）时，则证明此对象是不可用的（不代表会死）。

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。

二、生存还是死亡

1、再谈引用

  无论通过引用计数法还是可达性分析算法判断对象的引用链是否可达，判定对象是否存活都与引用有关。


   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，引用强度依次减弱。

• 强引用：指在程序代码之中普遍存在的，类似“Object obj = new Object()”这类的引用，只要强引用在，垃圾收集器永远不会回收调被引用的对象。
• 软引用：用来描述还有用但并不需要的对象。对于软引用关联着的对象，在系统将要发出内存溢出异常之前，将会把这些对象列进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。Java 提供了 SoftReference 类来实现软引用。
• 弱引用：用来描述非必需的对象，它的强度比软引用再弱一些，被弱引用关联的对象只能生存到一次垃圾收集发生这前。当垃圾收集器工作时，无论当前内存是否足够，都会回调。Java 提供了 WeakReference 类来实现弱引用。
• 虚引用：也称为幽灵引用或者幻影引用，是最弱的一种引用关系。一个对象是否有虚引用的存在，完全不会对其生存时间构成影响，也无法通过虚引用来取得一个对象实例。为一个对象设置虚引用关联的唯一目的就是能在这个对象被收集器回收时收到一个系统通知。Java 提供了 PhantomReference 类来实现 。

2、生存还是死亡

   即使在可达性分析法中不可达的对象，也并非是“非死不可”，这时候处于“缓刑”阶段，需要以下两次标记会能宣告一个对象死亡：

• 如果对象在进行可达性分析后发现没有与 GC Roots 相连接的引用链，那它将会被第一次标记并且进行一次筛选，筛选条件是些对象是否有必要执行 finalize() 方法。当对象没有覆盖 finalize() 方法，或者 finalize() 方法已经被虚拟机调用过，虚拟机将这两种情况都视为“没有必要执行”。
• 如果这个对象被判定为有必要执行 finalize() 方法，那么这个对象将会放置在一个叫做F-Queue的队列中，并在稍后由一个由虚拟机自动建立的、低优先级的 Finalizer 线程去执行它。finalize() 方法是对象逃脱死亡命运的最后一次机会，稍后 GC 将对 F-Queue 中的对象进行第二次小规模的标记，如果对象要在 finalize() 中成功拯救自己——只要重新与引用链上的任何一个对象建立关联即可，比如把自己（this 关键字）赋值给某个类变量或者对象的成员变量，那在第二次标记时它将被移除出“即将回收”的集合；如果对象这个时候还没有逃脱，那基本上它就真的就被回收了。

任何一个对象的 finalize() 方法都只会被系统自动调用一次，如果对象面临下一次回收，它的 finalize() 方法不会被再次执行。

3、回收方法区（1.8 之后 ？）

   永久代的垃圾回收两部分内容：废气常量和无用的类。回收废弃常量与回收 Java 堆中的对象非常类似。

   判定一个常量是否是“废弃常量”比较简单，而要判定一个类是否是“无用的类”的条件则相对苛刻的多：

• 该类所有的实例都已经被回收，也就是 Java 堆中不存在该类的任何实例。
• 加载类的 ClassLoader 已经被回收。
• 该类对应的 java.lang.Class 对象没有在任何地方被引用，无法在任何地方通过反射访问类的方法。

   虚拟机可以对满足上述 3 个条件的无用类进行回收，这里说的仅仅是“可以”，而并不是和对象一样，不使用了就必然会回收。是否对类进行回收，HotSpot 虚拟机提供了 -Xnoclassgc 参数进行控制，还可以使用 -verbose:class 以及 -XX:+TraceClassLoading、-XX:+TraceClassUnLoading 查看类加载和卸载信息，其中 -verbose:class 和 -XX:+TraceClassLoading 可以在 Product 版的虚拟机中使用，-XX:+TraceClassUnLoading 参数需要 FastDebug 版的虚拟机支持。

   在大量使用反射、动态代理、CGLib 等字节码框架、动态生成 JSP 以及 OSGi 这类频繁自定义 ClassLoader 的场景都需要虚拟机具备卸载的功能，以保证永久代不会溢出。