在 JVM 中，有兩個(gè)非常重要的知識點(diǎn)，一個(gè)是 JVM 的內(nèi)存布局（JVM 運(yùn)行時(shí)的數(shù)據(jù)區(qū)域），另一個(gè)就是垃圾回收。而垃圾回收中又有兩個(gè)重要的知識點(diǎn)，一個(gè)是如何確定 JVM 中的垃圾對象，另一個(gè)是使用不同的垃圾收集器進(jìn)行垃圾回收。而本篇要討論的是前者，后面的內(nèi)容咱們下一篇再聊。

垃圾（死亡）對象的判定有兩種常用的算法：引用計(jì)數(shù)器算法和可達(dá)性分析算法。

1.引用計(jì)數(shù)器算法

引用計(jì)數(shù)算法（Reference Counting） 屬于垃圾收集器的早期實(shí)現(xiàn)算法了，它指的是在創(chuàng)建對象時(shí)關(guān)聯(lián)一個(gè)與之相對應(yīng)的計(jì)數(shù)器，當(dāng)此對象被使用時(shí)加 1，相反銷毀時(shí) -1。當(dāng)此計(jì)數(shù)器為 0 時(shí)，則表示此對象未使用，可以被垃圾收集器回收。

引用計(jì)數(shù)算法的優(yōu)缺點(diǎn)很明顯，其優(yōu)點(diǎn)是垃圾回收比較及時(shí)，實(shí)時(shí)性比較高，只要對象計(jì)數(shù)器為 0，則可以直接進(jìn)行回收操作；而缺點(diǎn)是無法解決循環(huán)引用的問題，比如以下代碼：

public class RefCounterTest {
    // 對象 A
    static class RefObjectA {
        private RefObjectB refObjectB;

        public void setRefObjectB(RefObjectB refObjectB) {
            this.refObjectB = refObjectB;
        }
    }
    // 對象 B
    static class RefObjectB {
        private RefObjectA refObjectA;

        public void setRefObjectA(RefObjectA refObjectA) {
            this.refObjectA = refObjectA;
        }
    }
    // 測試代碼
    public static void main(String[] args) {
        RefObjectA objectA = new RefObjectA();
        RefObjectB objectB = new RefObjectB();
        objectA.setRefObjectB(objectB);
        objectB.setRefObjectA(objectA);
        objectA = null;
        objectB = null;
    }
}

如以上代碼所示，即使是將 main 方法中的 objectA 和 objectB 都設(shè)置為 null，也就是這兩個(gè)對象都徹底不使用了，但是因?yàn)槎叽嬖谙嗷ヒ玫年P(guān)系，所以它們所對應(yīng)的對象計(jì)數(shù)器不為 0，這樣循環(huán)引用導(dǎo)致垃圾數(shù)據(jù)無法被清除的事件就產(chǎn)生了。

2.可達(dá)性分析算法

可達(dá)性分析算法（Reachability Analysis） 是目前主流虛擬機(jī)中，使用最廣泛的判斷垃圾對象的實(shí)現(xiàn)算法，它指的是從對象的起點(diǎn)（GC Roots）開始向下搜索，如果對象到 GC Roots 沒有任何引用鏈相連時(shí)，也就是說此對象到 GC Roots 不可達(dá)時(shí)，則表示此對象可以被垃圾回收器所回收，如下圖所示：

在 Java 語言中，可作為根節(jié)點(diǎn)（GC Roots）的對象有以下 4 類：

1. Java 虛擬機(jī)棧中的引用對象，也就是 Java 虛擬機(jī)棧幀中，本地變量表所存儲的（引用）對象。在 Java 虛擬機(jī)棧幀中存儲的對象都是將來執(zhí)行時(shí)，要使用的對象，所以和引用對象相關(guān)的對象都不能被回收；
2. 本地方法棧中的引用對象和 Java 虛擬機(jī)棧中的引用對象類似，也不能被回收；
3. 方法區(qū)中類靜態(tài)屬性引用的對象也可以作為 GC Roots；
4. 方法區(qū)中常量引用的對象也可以作為 GC Roots。因?yàn)槌Ａ渴潜４嬖诔Ａ砍刂械?，屬于全局可使用的對象，所以也能作?GC Roots。

3.有關(guān)“引用”

不管是引用計(jì)數(shù)法還是可達(dá)性分析算法都與對象的“引用”有關(guān)，這說明對象的引用決定了對象的生死，而 Java 中的引用也比較復(fù)雜，它從 JDK 1.2 之后，（引用）分成了以下 4 種類型：

• 強(qiáng)引用：在代碼中普遍存在的，類似 Object obj = new Object() 這類引用，只要強(qiáng)引用還在，垃圾收集器永遠(yuǎn)不會回收掉被引用的對象；
• 軟引用：是一種相對強(qiáng)引用弱化一些的引用，可以讓對象豁免一些垃圾收集，只有當(dāng) JVM 認(rèn)為內(nèi)存不足時(shí)，才會去試圖回收軟引用指向的對象，JVM 會確保在拋出 OutOfMemoryError 之前，清理軟引用指向的對象；
• 弱引用：非必需對象，但它的強(qiáng)度比軟引用更弱，被弱引用關(guān)聯(lián)的對象只能生存到下一次垃圾收集發(fā)生之前；
• 虛引用：也稱為幽靈引用或幻影引用，是最弱的一種引用關(guān)系，無法通過虛引用來獲取一個(gè)對象實(shí)例，為對象設(shè)置虛引用的目的只有一個(gè)，就是當(dāng)著個(gè)對象被收集器回收時(shí)收到一條系統(tǒng)通知。

總結(jié)

垃圾對象的判定有兩種常用的算法：引用計(jì)數(shù)器算法和可達(dá)性分析算法。其中引用計(jì)數(shù)器算法實(shí)現(xiàn)簡單、運(yùn)行高效，但是存在循環(huán)引用的問題，所以主流的虛擬機(jī)使用的都是可達(dá)性分析算法，可達(dá)性分析算法是從對象的根節(jié)點(diǎn) GC Roots 向下搜索，如果根節(jié)點(diǎn)相連就是正常的對象，否則為垃圾對象可以被垃圾回收器回收。