面試題1：如何判斷對(duì)象是否存活

對(duì)于判斷對(duì)象是否存活，主要是兩種基本算法，引用計(jì)數(shù)和可達(dá)性分析，目前java主要采用的是可達(dá)性分析算法

1.引用計(jì)數(shù)算法

判斷對(duì)象是否存活的方式如：在對(duì)象中添加一個(gè)引用計(jì)數(shù)器，每當(dāng)有一個(gè)地方引用它時(shí)，計(jì)數(shù)器值就加一；當(dāng)引用失效時(shí)，計(jì)數(shù)器值就減一；任何時(shí)刻計(jì)數(shù)器為零的對(duì)象就是不可能再被使用的。

其優(yōu)點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，判定效率高；缺點(diǎn)是該算法有很多例外情況要考慮，必須要配合大量額外處理才能保證正確地工作，且存在一個(gè)基本的難題，也就是很難處理循環(huán)引用關(guān)系。

2.可達(dá)性分析算法

其原理簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，就是將對(duì)象及其引用關(guān)系看作一個(gè)圖，通過(guò)一系列稱為GC Roots的根對(duì)象作為起始節(jié)點(diǎn)集，從這些節(jié)點(diǎn)開始，通過(guò)引用關(guān)系向下搜索，搜索過(guò)程所走過(guò)的路徑稱為引用鏈（Reference Chain），如果一個(gè)對(duì)象和 GC Roots 之間不可達(dá)，也就是不存在引用鏈條，那么即認(rèn)為是可回收對(duì)象。JVM會(huì)把虛擬機(jī)棧和本地方法棧中正在引用的對(duì)象、靜態(tài)屬性引用的對(duì)象和常量，作為 GC Roots。

如圖所示，對(duì)象object 5、object 6、object 7雖然互有關(guān)聯(lián)，但是它們到GC Roots是不可達(dá)的， 因此它們將會(huì)被判定為可回收的對(duì)象。

面試題2：哪些對(duì)象可以作為GC Roots？

在Java技術(shù)體系里面，固定可作為GC(Garbage Collector) Roots的對(duì)象包括以下幾種：

常說(shuō)的GC(Garbage Collector) roots，特指的是垃圾收集器的根對(duì)象（GC Root Object），也叫作稱為GC垃圾回收根（GC Root），GC會(huì)收集那些不是GC roots且沒有被GC roots引用的對(duì)象清理掉。

一個(gè)對(duì)象可以屬于多個(gè)root，GC root存在幾下種：

• 虛擬機(jī)棧中引用 的對(duì)象
  • 如各個(gè)線程被調(diào)用的方法堆棧中使用到的 參數(shù)、局部變量、臨時(shí)變量等。
• 方法區(qū)中類靜態(tài)屬性引用的對(duì)象
  • 如Java 類的引用類型靜態(tài)變量
• 方法區(qū)中常量引用的對(duì)象
  • 如字符串常量池（String Table） 里的引用
• 本地方法棧內(nèi) JNI（通常說(shuō)的本地方法）引用的對(duì)象
• 所有被同步鎖 （synchronized關(guān)鍵字） 持有的對(duì)象
• Java 虛擬機(jī)內(nèi)部的引用
  • 如基本數(shù)據(jù)類型對(duì)應(yīng)的Class對(duì)象，一些常駐的異常對(duì)象（比如 NullPointExcepiton、OutOfMemoryError）、系統(tǒng)類加載器等。
• 反映 Java 虛擬機(jī)內(nèi)部情況的 JMXBean、JVMTI 中注冊(cè)的回調(diào)、本地代碼緩存等。
• 除了固定的 GC Roots 集合以外，根據(jù)用戶所選用的垃圾收集器以及當(dāng)前回收的內(nèi)存區(qū)域不同，還可以有其他對(duì)象 臨時(shí)性 地加入，共同構(gòu)成完整 GC Roots 集合。

面試題3：你了解的對(duì)象引用方式都有哪些？

該回答來(lái)自極客時(shí)間《Java核心技術(shù)面試精講第四講》的評(píng)論部分。

在Java語(yǔ)言中，除了基本數(shù)據(jù)類型外，其他的都是指向各類對(duì)象的對(duì)象引用；Java中根據(jù)其生命周期的長(zhǎng)短，將引用分為強(qiáng)引用、弱引用、軟引用、虛引用4類。

1 強(qiáng)引用

我們平常典型編碼Object obj = new Object()中的obj就是強(qiáng)引用。通過(guò)關(guān)鍵字new創(chuàng)建的對(duì)象所關(guān)聯(lián)的引用就是強(qiáng)引用。 當(dāng)JVM內(nèi)存空間不足，JVM寧愿拋出OutOfMemoryError運(yùn)行時(shí)錯(cuò)誤（OOM），使程序異常終止，也不會(huì)靠隨意回收具有強(qiáng)引用的存活對(duì)象來(lái)解決內(nèi)存不足的問(wèn)題。對(duì)于一個(gè)普通的對(duì)象，如果沒有其他的引用關(guān)系，只要超過(guò)了引用的作用域或者顯式地將相應(yīng)（強(qiáng)）引用賦值為null，就是可以被垃圾收集的了，具體回收時(shí)機(jī)還是要看垃圾收集策略。

2 軟引用

軟引用通過(guò)SoftReference類實(shí)現(xiàn)。

軟引用的生命周期比強(qiáng)引用短一些。只有當(dāng) JVM 認(rèn)為內(nèi)存不足時(shí)，才會(huì)去試圖回收軟引用指向的對(duì)象：即JVM 會(huì)確保在拋出OutOfMemoryError之前，清理軟引用指向的對(duì)象。軟引用可以和一個(gè)引用隊(duì)列（ReferenceQueue）聯(lián)合使用，如果軟引用所引用的對(duì)象被垃圾回收器回收，Java虛擬機(jī)就會(huì)把這個(gè)軟引用加入到與之關(guān)聯(lián)的引用隊(duì)列中。后續(xù)，我們可以調(diào)用ReferenceQueue.poll()方法來(lái)檢查是否有它所關(guān)心的對(duì)象被回收。如果隊(duì)列為空，將返回一個(gè)null，否則該方法返回隊(duì)列中前面的一個(gè)Reference對(duì)象。

應(yīng)用場(chǎng)景：軟引用通常用來(lái)實(shí)現(xiàn)內(nèi)存敏感的緩存。如果還有空閑內(nèi)存，就可以暫時(shí)保留緩存，當(dāng)內(nèi)存不足時(shí)清理掉，這樣就保證了使用緩存的同時(shí)，不會(huì)耗盡內(nèi)存。

3 弱引用

弱引用通過(guò)WeakReference類實(shí)現(xiàn)。

弱引用的生命周期比軟引用短。在垃圾回收器線程掃描它所管轄的內(nèi)存區(qū)域的過(guò)程中，一旦發(fā)現(xiàn)了具有弱引用的對(duì)象，不管當(dāng)前內(nèi)存空間足夠與否，都會(huì)回收它的內(nèi)存。由于垃圾回收器是一個(gè)優(yōu)先級(jí)很低的線程，因此不一定會(huì)很快回收弱引用的對(duì)象。弱引用可以和一個(gè)引用隊(duì)列（ReferenceQueue）聯(lián)合使用，如果弱引用所引用的對(duì)象被垃圾回收，Java虛擬機(jī)就會(huì)把這個(gè)弱引用加入到與之關(guān)聯(lián)的引用隊(duì)列中。

應(yīng)用場(chǎng)景：弱引用同樣可用于內(nèi)存敏感的緩存。

4 虛引用

虛引用也叫幻象引用，通過(guò)PhantomReference類來(lái)實(shí)現(xiàn)。

無(wú)法通過(guò)虛引用訪問(wèn)對(duì)象的任何屬性或函數(shù)。幻象引用僅僅是提供了一種確保對(duì)象被 finalize 以后，做某些事情的機(jī)制。如果一個(gè)對(duì)象僅持有虛引用，那么它就和沒有任何引用一樣，在任何時(shí)候都可能被垃圾回收器回收。虛引用必須和引用隊(duì)列 （ReferenceQueue）聯(lián)合使用。當(dāng)垃圾回收器準(zhǔn)備回收一個(gè)對(duì)象時(shí)，如果發(fā)現(xiàn)它還有虛引用，就會(huì)在回收對(duì)象的內(nèi)存之前，把這個(gè)虛引用加入到與之關(guān)聯(lián)的引用隊(duì)列中。

ReferenceQueue queue = new ReferenceQueue ();
PhantomReference pr = new PhantomReference (object, queue);

程序可以通過(guò)判斷引用隊(duì)列中是否已經(jīng)加入了虛引用，來(lái)了解被引用的對(duì)象是否將要被垃圾回收。如果程序發(fā)現(xiàn)某個(gè)虛引用已經(jīng)被加入到引用隊(duì)列，那么就可以在所引用的對(duì)象的內(nèi)存被回收之前采取一些程序行動(dòng)。

應(yīng)用場(chǎng)景：可用來(lái)跟蹤對(duì)象被垃圾回收器回收的活動(dòng)，當(dāng)一個(gè)虛引用關(guān)聯(lián)的對(duì)象被垃圾收集器回收之前會(huì)收到一條系統(tǒng)通知。

總結(jié)

本篇文章就到這里了，希望能夠給你帶來(lái)幫助，也希望您能夠多多關(guān)注腳本之家的更多內(nèi)容！

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