引用计数算法

作者 yellow river 日期 2017-10-08
Java JVM
引用计数算法

在判断对象是否存活时，引用计数算法的做法是：给对象中添加一个引用计数器，每当有一个地方引用它时，计数器值就加1；当引用失效时，计数器值就减1；任何时刻计数器为0的对象就是不可能再被使用的。

引用计数算法（Reference Counting）的实现简单，判定效率也很高，在大部分情况下时一个不错的算法，也有一些比较著名的案例，例如MS的COM(Component Object Model)技术、使用ActionScript3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虚拟机里面没有选用计数算法来管理内存，主要原因就是他很难解决对象之间相互循环引用的问题。例如以下代码：

public class ReferenceCountingGC {
    public Object instance = null;

    private static final int _1MB = 1024 * 1024;

    //占用内存,以便在GC日志中看清楚是否被回收过
    private byte[] bigSize = new byte[2 * _1MB];

    public static void testGC(){
        ReferenceCountingGC objA = new ReferenceCountingGC();
        ReferenceCountingGC objB = new ReferenceCountingGC();

        objA.instance = objB;
        objB.instance = objA;

        objA = null;
        objB = null;
        //触发gc
        System.gc();
    }
}


当执行到objA.instance = objB时,此时objA虽然没被引用，但objA对属性instance的引用使得objA的引用计数已经+1。执行完objB.instance = objA后，objA和objB的引用计数均为2.
当objA和objB都赋值为空后，两个对象的引用计数均减1，但是引用计数仍然不为0，所以虽然这两个对象再无任何引用，也就是说这两个对象已经不再可能被访问，若虚拟机采用的是计数算法，还是无法通知GC收集器回收它们。
在运行参数中加入：-XX:+PrintGCDetails。查看运行结果：

虚拟机提供了-XX:+PrintGCDetails这个收集器日志参数，告诉虚拟机在发生垃圾收集
行为时打印内存回收日志，并且在进程退出的时候输出当前的内存各区域分配情况。 在实际
应用中，内存回收日志一般是打印到文件后通过日志工具进行分析，不过本实验的日志并不
多，直接阅读就能看得很清楚。

[GC (System.gc()) [PSYoungGen: 8028K->480K(76288K)] 8028K->488K(251392K), 0.0009484 secs] [Times: user=0.00 sys=0.00, real=0.00 secs] 
[Full GC (System.gc()) [PSYoungGen: 480K->0K(76288K)] [ParOldGen: 8K->395K(175104K)] 488K->395K(251392K), [Metaspace: 3093K->3093K(1056768K)], 0.0047382 secs] [Times: user=0.01 sys=0.00, real=0.01 secs] 
Heap
 PSYoungGen      total 76288K, used 1966K [0x000000076ab00000, 0x0000000770000000, 0x00000007c0000000)
  eden space 65536K, 3% used [0x000000076ab00000,0x000000076aceba30,0x000000076eb00000)
  from space 10752K, 0% used [0x000000076eb00000,0x000000076eb00000,0x000000076f580000)
  to   space 10752K, 0% used [0x000000076f580000,0x000000076f580000,0x0000000770000000)
 ParOldGen       total 175104K, used 395K [0x00000006c0000000, 0x00000006cab00000, 0x000000076ab00000)
  object space 175104K, 0% used [0x00000006c0000000,0x00000006c0062ee8,0x00000006cab00000)
 Metaspace       used 3110K, capacity 4494K, committed 4864K, reserved 1056768K
  class space    used 348K, capacity 386K, committed 512K, reserved 1048576K

从GC日志中可以清楚地看出，“8028K->488K(251392K)”和“480K->0K(76288K)”意味着虚拟机并没有因为两个对象互相引用就不回收它们，这也说明虚拟机并不是通过引用计数算法来判断对象是否存活的。

FEATURED TAGS
Java JVM