VM 调优实战 - 面试题：什么情况下JVM内存中的一个对象会被垃圾回收?

在面试中，关于JVM垃圾回收的问题是非常常见的。了解一个对象何时会被垃圾回收是理解JVM内存管理的基础。下面是一些可能导致对象被垃圾回收的情况：

对象不可达

对象被垃圾回收的主要原因是它们变得不可达。一个对象被认为是可达的，如果存在一条从根对象到该对象的路径。一旦一个对象变得不可达，它就成为了垃圾回收的目标。

根对象

• 全局变量：类中的静态字段或实例字段中的对象。
• 线程栈中的局部变量：方法参数、局部变量等。
• JNI（Java Native Interface）引用：通过JNI接口持有的Java对象。
• 方法区中的引用：如类静态成员和常量池中的引用。

不可达的情况

1. 对象引用被置空：如果一个对象的引用被显式地设置为 null 或者引用超出作用域（例如方法结束时局部变量被销毁）。
2. 对象引用被替换：如果一个对象的引用被另一个对象的引用所替换。
3. 弱引用、软引用、虚引用：这些引用类型在不同的情况下可能会导致对象变得不可达。

弱引用、软引用、虚引用

除了强引用（Strong Reference）以外，JVM还支持其他类型的引用，它们会导致对象在不同的条件下变得不可达：

1. 弱引用 (WeakReference)

   • 弱引用的对象在下一次垃圾回收时就会被回收，即使系统中还有足够的内存。
   • 通常用于实现缓存。

2. 软引用 (SoftReference)

   • 软引用的对象会在系统即将出现内存溢出之前被回收。
   • 通常用于实现内存敏感的缓存。

3. 虚引用 (PhantomReference)

   • 虚引用并不会决定对象的生命周期，它的主要用途是跟踪对象被垃圾回收的状态。
   • 通常用于实现对象的最终化处理。

内存回收

一旦一个对象变得不可达，它就会成为垃圾回收的目标。JVM的垃圾回收器会在适当的时机执行回收操作，这取决于垃圾回收器的具体策略和算法。

垃圾回收器的策略

• 分代收集：年轻代中的对象通常生命周期较短，会被频繁地回收。老年代中的对象生命周期较长，被回收的频率较低。
• 标记-清除 (Mark-Sweep)：标记所有可达对象，然后清除未被标记的对象。
• 标记-整理 (Mark-Compact)：除了标记和清除之外，还将存活的对象整理到内存的一边，减少碎片。
• 复制算法 (Copying)：将内存分成两部分，每次只使用其中一部分，垃圾回收时将存活的对象复制到另一部分。

最终化处理 (Finalization)

• 对象的finalize()方法：在某些情况下，如果一个对象实现了 finalize() 方法，那么在对象被垃圾回收之前，JVM会尝试调用这个方法。但是，这个方法的调用并不是强制性的，而且在现代JVM中已经被废弃，因为它的实现和性能影响。

实战面试题回答示例

面试官问题：“请解释一下在JVM中，一个对象在什么情况下会被垃圾回收？”

回答示例：

“在JVM中，一个对象会被垃圾回收，主要是当它变得不可达时。这意味着没有任何强引用指向这个对象。当对象的引用被设置为 null 或者超出作用域时，对象就会变得不可达。此外，如果对象通过弱引用、软引用或虚引用持有，它们可能会在不同的条件下变得不可达。例如，弱引用的对象在下一次垃圾回收时就会被回收，而软引用的对象会在系统即将出现内存溢出之前被回收。一旦对象变得不可达，它就会成为垃圾回收的目标。JVM的垃圾回收器会在适当的时机执行回收操作，这取决于具体的垃圾回收策略和算法。”

希望这个回答能够帮助你准备面试中的相关问题。如果你有任何进一步的问题或需要更深入的讨论，请随时提问。