垃圾收集器与内存分配策略

Java 和 C++ 的一个区别就是 Java 可以进行内存动态分配和垃圾收集。垃圾收集技术实际上早于 Java 诞生，垃圾收集主要完成三件事情：哪些内存需要回收？什么时候回收？如何回收？

Java 的垃圾收集主要是在堆上，Java 堆里几乎存放着所有的 Java 对象实例，垃圾收集器在对堆进行回收前，第一件事就是要确定对象是否存活。

• 引用计数法

  给对象添加一个引用计数器，每当有一个地方引用它，计数器值加1，引用失效时计数器值减1，当计数器值为0时说明这个对象不再被使用。

  引用计数算法实现简单，判定效率也很高，在大部分情况下是一个不错的算法，例如微软公司的 COM （Component Object Model）技术、使用 ActionScript 3 的 FlashPlayer、Python 语言和在游戏脚本领域被广泛应用的 Squirrel 中都使用了引用计数算法进行内存管理。

  但是主流的 Java 虚拟机没有选择使用引用计数法来管理内存，主要原因是它很难解决对象之间循环引用的问题。

• 可达性分析算法

  以**“GC Roots”**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时，证明此对象是不可用的。

  如图所示，对象 object 5、object 6、object 7 虽然互相有关联，但是它们到 GC Roots 是不可达的，所以它们将会被判定为是可回收的对象。

  在 Java 中，可作为 GC Roots 的对象包括下面几种：

  • 在虚拟机栈（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 Native 方法）引用的对象。

在引用计数法和可达性分析法中，判定对象是否存活都与“引用”有关。

在 JDK 1.2以前，Java 中对引用是这样定义的：如果 reference 类型的数据中存储的数值代表的是另一块内存的起始位置，就称这块内存代表着一个引用。这种定义纯粹但是过于狭隘，一个对象在这种定义下只有被运用或没有被引用两种状态。

在 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，这4种引用强度依次逐渐减弱。

• 强引用就是指在程序代码之中普遍存才的，类似 Object obj = new Object( ) 这类的引用，只要强引用还存在，垃圾收集器永远不会回收掉被引用的对象。

• 软引用是用来描述一些还有用但并非必须的对象。对于软引用关联着的对象，在系统将要发生内存溢出异常之前，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。在 JDK 1.2之后，提供了 SoftReference 类来实现软引用。

  SoftReference