概述

自從開始接觸 Spring 之后，一直以來都在思考一個問題，在 Spring 應(yīng)用的運行過程中，為什么這些 bean 不會被回收？

今天深入探究了這個問題之后，才有了答案。

思考點

大家都知道，一個 bean 會不會被回收，取決于對象存活判定算法。

在 JVM 底層中使用的是可達性分析算法，拋開 HotSpot 的實現(xiàn)細節(jié)不談，那么一個對象被判定為死亡，應(yīng)該與 GC Root 不存在可達的引用路徑。

所以，Spring 的 bean 肯定是與 GC Root 存在可達的引用路徑，才不會被回收掉

在 Java 語言對于 GC Root 的定義中，以下幾種對象可以作為 GC Root：

• 虛擬機棧的棧幀中的本地變量表中，引用類型對象所指向的堆中的對象
• 處于運行中狀態(tài)（RUNNABLE，BLOCKED，WAITING，TIMED_WAITING）的線程對象
• JDK 自帶的類加載器對象
• 本地方法所引用的對象
• JVM 持有的對象，例如基本類型的 Class 對象，NullPointerException 等常用異常對象
• 被 synchronized 關(guān)鍵字修飾的對象

一般來說，只要是符合上面這幾種規(guī)則的對象，或者能由上面的規(guī)則推導(dǎo)出存在引用的對象，都可以作為 GC Root。

那么 Spring 的 bean 的 GC Root 是哪一種呢？或者說，找到了 Spring 的 bean 的 GC Root，就找到了問題的答案。

動手尋找答案

首先新建一個 SpringBoot 應(yīng)用，里面定義了兩個 bean 以及一個啟動類，包結(jié)構(gòu)如下：

然后點擊運行啟動類，啟動完成之后，打開 jvisualVM ，找到對應(yīng)的應(yīng)用，然后點擊生成當(dāng)前堆 dump：

然后打開后選擇類，輸入 Hello 過濾類名，找到 HelloWorldService，點擊在實例視圖中顯示，發(fā)現(xiàn)只有一個實例存在，這符合我們的預(yù)期。

最后右鍵點擊這個實例，選擇顯示最近的垃圾回收根節(jié)點，可以觀察到如下的引用路徑：

可以看到，DefaultListableBeanFactory 和 AnnotationConfigServletWebServerApplicationContext 都是我們比較熟悉的 bean 容器，對應(yīng)的往下找發(fā)現(xiàn)有 ConcurrentHashMap$Node 引用。

我們都知道在 Spring 中，正是這兩個容器（準(zhǔn)確地說是 DefaultListableBeanFactory）中使用 ConcurrentHashMap 存放了實例化好的 bean。 這都是非常符合我們預(yù)期的。

但是在 AbstractApplicationContext 再往上找后，發(fā)現(xiàn)有個叫 ApplicationShutdownHooks 的東西。意思就是說，我們的容器，最終與這個 ApplicationShutdownHooks 的東西扯上了引用關(guān)系。接

著我們翻閱 Spring 源碼進行求證：

發(fā)現(xiàn)在 AbstractApplicationContext 的 registerShutdownHook 方法中調(diào)用了這一行代碼，而 registerShutdownHook 方法正是在 Spring 容器初始化時要調(diào)用的方法：

這說明在 Spring 容器初始化時，調(diào)用的這個方法，然后在繼續(xù)往里跟蹤這個方法：

最后我們可以發(fā)現(xiàn)，AbstractApplicationContext 中的 Thread shutdownHook 變量，最終被放在了 ApplicationShutdownHooks 的這個 map 里面，而這個 map 恰好就是一個靜態(tài)變量。

結(jié)論

所以，Spring 的 bean 沒有被回收，正是因為在 AbstractApplicatuonContext 的 registerShutdownHook 方法中，與 ApplicationShutdownHooks 中的一個靜態(tài)變量建立了可達的引用路徑。

題外話

那么為什么類的靜態(tài)變量可以作為 GC Root 呢？抱著嚴(yán)謹(jǐn)?shù)男膽B(tài)，我們繼續(xù)往下求證：

類的靜態(tài)變量屬于類對象，類對象由類加載器進行加載，而類加載器是 GC Root，那么類加載器是不是與被加載的類對象存在引用關(guān)系呢？

翻閱 ClassLoader 類，赫然看到這一段代碼：

public abstract class ClassLoader {
    // The classes loaded by this class loader. The only purpose of this table
    // is to keep the classes from being GC'ed until the loader is GC'ed.
    private final Vector<Class<?>> classes = new Vector<>();
}

注釋一目了然，好家伙！原來類加載器把所有的已加載的類對象都保存在這個容器里面，怪不得類對象和類靜態(tài)變量也屬于 GC Root

最后

以上為個人經(jīng)驗，希望能給大家一個參考，也希望大家多多支持腳本之家。

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