浅谈Java回收对象的标记和对象的二次标记过程

一、对象的标记

1、什么是标记?怎么标记? 

        第一个问题相信大家都知道,标记就是对一些已死的对象打上记号,方便垃圾收集器的清理。 至于怎么标记,一般有两种方法:引用计数和可达性分析。

引用计数实现起来比较简单,就是给对象添加一个引用计数器,每当有一个地方引用它时就加1,引用失效时就减1,当计数器为0的时候就标记为可回收。这种判断效率很高,但是很多主流的虚拟机并没有采用这种方法,主要是因为它很难解决几个对象之间循环引用的问题,虽然不怎么用了,但还是值得我们学习!

public class Test {
private Object obj;
Public static void main(){
Test t1=new Test();
Test t2=new Test();
t1.obj=t2;
t2.obj=t1;
t1=null;
t2=null;
//如果对象在这行发生gc,那么t1和t2对象是否能被回收
System.gc();
}
}

 可达性分析的基本思路就是:通过将一些称为"GC Roots"的对象作为起始点,从这些节点开始搜索,搜索和该节点发生直接或者间接引用关系的对象,将这些对象以链的形式组合起来,形成一张“关系网”,又叫做引用链。最后垃圾收集器就回收一些不在这张关系网上的对象。如图:

连接GC Roots对象的object是确定还存活的对象,而右边的die obj由于和GCROOTS没有关系,所以会标记为可回收的对象。目前主流的商用虚拟机用的都是类似的方法。那什么对象才能作为“GC Roots”呢?在java中,有四种对象可以作为“GC Roots”

        1:栈帧(第一章的名词)中的引用对象。(栈中的)

        2:静态属性引用的对象。(方法区中的)

        3:常量引用的对象。(方法区中的)

        4:本地方法栈中JNI引用的对象。(本地方法栈中的)

二、对象的二次回收

说过对象的标记,但是不是被标记了就肯定会被回收呢?不知道小伙伴们记不记得Object类有一个finalize()方法,所有类都继承了Object类,因此也默认实现了这个方法。

finalize的工作原理应该是这样的:一旦垃圾收集器准备好释放对象占用的存储空间,它首先调用finalize(),而且只有在下一次垃圾收集过程中,才会真正回收对象的内存.所以如果使用finalize(),就可以在垃圾收集期间进行一些重要的清除或清扫工作.
finalize()在什么时候被调用?

有三种情况

1.所有对象被Garbage Collection时自动调用,比如运行System.gc()的时候.

2.程序退出时为每个对象调用一次finalize方法。

3.显式的调用finalize方法

这个方法的用途就是:在该对象被回收之前,该对象的finalize()方法会被调用。这里的回收之前指的就是被标记之后,问题就出在这里,有没有一种情况就是原本一个对象开始不再上一章所讲的“关系网”(引用链)中,但是当开发者重写了finalize()后,并且将该对象重新加入到了“关系网”中,也就是说该对象对我们还有用,不应该被回收,但是已经被标记啦,怎么办呢?

        针对这个问题,虚拟机的做法是进行两次标记,即第一次标记不在“关系网”中的对象。第二次的话就要先判断该对象有没有实现finalize()方法了,如果没有实现就直接判断该对象可回收;如果实现了就会先放在一个队列中,并由虚拟机建立的一个低优先级的线程去执行它,随后就会进行第二次的小规模标记,在这次被标记的对象就会真正的被回收了。

总结:简单说,对象先进行第一次标记,在下一次GC之前会执行对象的finalize()方法。在执行finalize()方法的时候判断对象是否实现了finalize()方法,没有实现直接清除;实现了,将对象放在一个队列中执行finalize方法,进行第二次标记
在java根搜索算法中判断对象的可达性,对于不可达的对象,也并不一定是必须清理。这个时候有一个缓刑期,真正的判断一个对象死亡,至少要经过俩次标记过程:如果对象在进行根搜索后发现没有与GC roots相关联的引用链,那他将会第一次标记并且进行一次筛选,筛选的条件是此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,虚拟机将这俩种情况都视为“没有必要执行”。

即当一个对象重写了finalize()方法的时候,这个对象被判定为有必要执行finalize()方法,那么这个对象被放置在F-Queue队列之中,并在稍后由一条由虚拟机自动建立的、低优先级的Finalizer线程去执行。这里所谓的执行是指虚拟机会出发这个方法,但不承诺会等待它运行结束。这样做的原因:如果一个对象在finalize()方法中执行缓慢,或者发生了死循环(极端的情况下),将可能会导致F-Queue队列中的其他对象永久处于等待状态,甚至导致整个内存回收系统崩溃。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建立关联即可,那么在第二次标记时它将会被移出“即将回收”的集合;如果对象这时候没有逃脱,就会被回收。代码示例:参考《深入理解java虚拟机》对应章节

总结

以上就是本文关于浅谈Java回收对象的标记和对象的二次标记过程的全部内容,希望对大家学习Java有所帮助。感兴趣的朋友可以参阅:Java虚拟机装载和初始化一个class类代码解析 、Java编程思想对象的容纳实例详解、Java系统的高并发解决方法详解等,有什么问题可以随时留言,小编会及时回复大家的。

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