漫話：給女友解釋GC如何判斷什麼東西能夠回收？

週一夜下班，我高高興興的回到家裏面，女友蹦蹦跳跳的朝我跑過來，手裏拿着掃把和拖布。這是又要打我麼？我又作錯了什麼事情麼？我大腦在高速旋轉。這時，女友打破了沉默。

Garbage Collection，簡稱GC，中文名"垃圾回收"。是和計算機內存管理有關的概念，這裏面的垃圾指的是程序不用的內存空間。

什麼是垃圾回收

說到作家務，咱們確定難免要丟棄一些東西，說的文明一點叫斷舍離，說的簡單一點就是丟垃圾。

在現實世界中，說到垃圾，指的就是那些不讀的書、不穿的衣服等。這種狀況下的"垃圾"指的就是"本身不用的東西"。咱們在整理家務的時候，通常是要作兩件事，找到家裏不用的垃圾，把這些垃圾丟棄，以便放一些其餘的有用的東西。

映射到計算機系統中也同樣，計算機的內存也是有限的，不可能把全部東西都一直存放在內存中，也須要按期釋放不用的內存空間。而這些不用的內存空間中存放的東西就是垃圾了。在程序中，垃圾回收的過程就是找到內存空間中的垃圾，而後進行垃圾回收，讓程序員可以再次利用這部分空間。

什麼樣的東西算是垃圾

前面咱們提到過，生活中的垃圾就是那些不用的東西。可是，『不用』這件事是如何肯定的呢？

在平常作家務的時候，咱們想要肯定一個東西是否能夠丟棄的時候，咱們會有不少方法。

引用計數算法

第一種，咱們在房間內找到一個感受沒什麼用的usb線的時候，咱們是這樣判斷他有沒有用的：

一、看家裏有沒有能夠用得上這個充電口的設備。

二、看家裏有沒有能夠適配這個USB線的適配器。

若是有的話，那麼咱們就認爲這根線是有用的，不然，這根USB線就會被咱們標記爲垃圾。等待被丟棄。

上面這種方式，在計算機的垃圾手機算法中叫作引用計數法，其算法過程是這樣的：給對象中增長一個引用計數器，每當有一個地方引用他時，計數器就加1，當引用失效時，計數器值就減1。當執行垃圾回收時，只須要判斷這個對象的引用計數器的數值是否是0就能夠了。若是引用計數器數值爲0，則表示能夠回收。

這是一種比較簡單的算法了，這種垃圾回收方式比較簡單。

可是，這種丟垃圾的方式有一個缺點，那就是有可能效果不明顯，就像咱們想要丟棄一個USB線的時候，發現只有一個MP3可使用他，而後，咱們就把USB線保留下來了。當咱們想要丟棄MP3的時候，發現家裏還有一根USB線能夠用到他，這樣，MP3也被保留下來了。

可是，若是這個MP3和USB線根本就沒有人想要用了呢？好比這個USB線和MP3是家裏的某個客人留下的，他表示已經不須要了呢？

這就是引用計數法的缺點，就是若是存在循環引用對象，將致使沒法回收。

可達性分析算法

固然，平常生活中，咱們判斷一個東西還有沒有用，不能僅僅看是否是有東西和他"配套"，仍是要看家裏人到底還用不用獲得。

因此，比較靠譜一點的判斷一個東西是否是垃圾的時候，咱們會拿着一個東西，問一遍家裏的全部成員：這東西你還須要嗎？

若是獲得的答案都是不須要的話，那就證實這個東西能夠丟棄了。這樣就避免了MP3和USB線被誤保留的尷尬。

這種方式，就是從家庭成員出發，去判斷一個東西到底有沒有用。而不是從物品之間的相關關聯關係來判斷。

上面這種垃圾判斷的方法，在計算機中叫作可達性分析算法，這個算法的基本思路是經過一系列的"GC Root"的對象做爲起始點，從這些節點開始向下搜索，搜索所走過的路徑成爲引用鏈，當一個對象到GC Root沒有任何引用鏈相連時，則證實此對象是不可用的。

一個物品，沒有任何家庭成員宣佈須要還要繼續使用。就像一個對象，到達全部的"GC Root"都沒有引用鏈是同樣的。

在Java語言中，能夠做爲GC Root的對象包括如下幾種：

一、虛擬機棧中引用的對象。

二、方法區中類靜態屬性引用的對象。

三、方法區中常量引用的對象。

四、本地方法棧中JNI引用的對象。

垃圾的宿命

通常狀況下，咱們對於一個家裏面沒用的東西處理，不太會果斷的直接扔掉。有的時候對於一些有必定記念意義的、或者比較貴重的東西會先保留一段時間，通過幾回清理，仍是以爲沒用之後，纔會被完全扔掉。

其實，計算機的垃圾回收也是同樣的。就算一個對象，經過可達性分析算法分析後，發現其是『不可達』的，也並非非回收不可的。

通常狀況下，要宣告一個對象死亡，至少要通過兩次標記過程：

一、通過可達性分析後，一個對象並無與GC Root關聯的引用鏈，將會被第一次標記和篩選。篩選條件是此對象有沒有必要執行finalize()方法。若是對象沒有覆蓋finalize()方法，或者已經執行過了。那就認爲他能夠回收了。若是有必要執行finalize()方法，那麼將會把這個對象放置到F-Queue的隊列中，等待執行。

二、虛擬機會創建一個低優先級的Finalizer線程執行F-Queue裏面的對象的finalize()方法。若是對象在finalize()方法中能夠『拯救』本身，那麼將不會被回收，不然，他將被移入一個即將被回收的對象集合。

對象如何在finalize()中『拯救』本身呢？

最簡單的方式就是從新簡歷引用，好比把本身賦值給某個類變量或者對象的成員變量。