在堆中存放着Java世界中几乎所有的对象实例，垃圾收集器在回收前，第一件事情是判断这些对象哪些是已经死去，可以回收的。判断的方式主要有两种：引用计数法和可读性分析。
一、引用计数算法
原理：给对象添加一个引用计数器，当有地方引用它时，计算器就加1，当引用失效时，计数器减1。任何计数器为0的对象，被判断为不可能再被使用。
优点：实现简单，判断效率很高，在大部分情况下都是一个不错的算法。例如微软的COM、ActionScript3的FlashPlayer、Python语言以及在游戏领域被广泛应用的Squirrel都使用了引用计数算法进行内存管理。
缺点：难以解决对象之间互相循环引用问题。也因此，在主流Java虚拟机中，都没有使用该算法来进行内存管理。
二、可达性分析算法
原理：这个算法的基本思路就是通过一系列的称为“GC Roots”的对象作为起始点，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（也就是GC Roots到这个对象不可达），则证明此对象是不可用的。主流的商用程序语言（Java、C#、古老的Lisp），都使用该算法来判断对象是否存活的。
image.png
如下代码：
public class ReferenceGCTest {
public static final int _1MB = 1024 * 1024;
public static void main(String[] args) {
testGC();
}
public static void testGC() {
TestE object5 = new TestE();
TestF object6 = new TestF();
object5.object6 = object6;
object6.object5 = object5;
System.out.println("对象存活情况1：");
System.out.println(object5);
System.out.println(object6);
object5 = null;
object6 = null;
TestA object1 = new ReferenceGCTest.TestA();
object1.object2 = new ReferenceGCTest.TestB();
object1.object3 = new ReferenceGCTest.TestC();
object1.object3.object4 = new ReferenceGCTest.TestD();
try {
Thread.sleep(1*1000);
}catch(Exception e) {
}
System.out.println("对象存活情况2：");
System.out.println(object1);
System.out.println(object1.object2);
System.out.println(object1.object3);
System.out.println(object1.object3.object4);
System.out.println(object5);
System.out.println(object6);
System.out.println(object1.object3.object4.bigSize.length);
}
//object1
public static class TestA{
public TestB object2 = null;
public TestC object3 = null;
public String toString() {
return "object1 alive";
}
}
//object2
public static class TestB{
private byte[] bigSize = new byte[10 * _1MB];
public String toString() {
return "object2 alive";
}
}
//object3
public static class TestC{
public TestD object4 =null;
public String toString() {
return "object3 alive";
}
}
//object4
public static class TestD{
public byte[] bigSize = new byte[10 * _1MB];
public String toString() {
return "object4 alive";
}
}
//object5
public static class TestE{
public TestF object6 = null;
private byte[] bigSize = new byte[20 * _1MB];
public String toString() {
return "object5 alive";
}
}
//object6
public static class TestF{
public TestE object5 = null;
private byte[] bigSize = new byte[20 * _1MB];
public String toString() {
return "object6 alive";
}
}
}
如果按照引用计数法，object5和object6因为相互引用而无法被回收，实际上java虚拟机使用的可达性分析算法，两个对象是可以被回收的，可以在启动程序时加上内存参数（不能太大造成不会进行gc操作，也不能太小造成OOM异常），同时加上打印gc信息参数，查看详细信息：
-Xms100m -Xmx100m -XX:+PrintGCDateStamps -XX:+PrintGCDetails -Xloggc:./gclogs
程序运行结果：
对象存活情况1：
object5 alive
object6 alive
对象存活情况2：
object1 alive
object2 alive
object3 alive
object4 alive
null
null
10485760
image.png
Java中可作为GC Roots对象的有以下几种：
- 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（即一般说的Native方法）引用的对象
三、引用的几种类型
无论是通过引用计数算法还是可达性分析算法，判断对象的存活都与“引用”有关。在JDK1.2以前，对象只有被引用和没有被引用两种状态，JDK1.2之后，对引用概念进行了扩充，引用分为强引用、软引用、弱引用、虚引用4种，这4种引用的前度依次减弱。这样，当内存空间还足够时，有些对象可以作为缓存保留在内存中，进过垃圾收集后，如果仍然不够，则可以抛弃这些对象。
强引用：在程序代码中普遍存在的，类似Object.obj = new Object这类的引用，只要强引用还存在，垃圾收集器永远都不会回收掉被引用的对象。
软引用（SoftReference）：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第二次回收。
弱引用（WeekReference）：也是用来描述非必须对象的。但是它的强度比软引用更弱一些，被弱引用关联的对象只能生存到下一次垃圾收集发生之前。WeakHashMap和ThreadLocal用到了弱引用。ThreadLocal线程本地变量，如果线程本身都已经消亡，那ThreadLocal中map保留的与对应线程相关的本地变量，自然也就没有用。
虚引用（PhantomReference）：也称幽灵引用或幻影引用，它是最弱的一种引用关系。一个对象是否有虚引用的存在，完全不会对其生存时间构成影响，也无法通过需引用来取得一个对象实例。jdk中直接内存的回收就用到虚引用。
以上几种引用的使用场景可以参考文章：
https://www.jianshu.com/p/825cca41d962
四、finalize()方法
java程序员，最好忘记有该方法的存在。finalize()方法只会被系统调用一次。
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