[系统运维] 类实例与类的垃圾回收

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[系统运维]类实例与类的垃圾回收

前言

近期在蚂蚁金服接触了SOFAArk，其中涉及到类的动态装配与卸载，对垃圾回收有了进一步的理解。
首先垃圾回收我认为可以分为实例的垃圾回收（堆中的对象）以及类的垃圾回收（类卸载，发生在方法区）

类的生命周期

https://blog.csdn.net/xorxos/article/details/80490240
　当类被加载、连接和初始化后，它的生命周期就开始了。（注意这一步是类加载的过程）

当代表类的Class对象不再被引用，即不可触及时，Class对象就会结束生命周期，类在方法区内的数据也会被卸载，从而结束类的生命周期。
　由此可见，一个类何时结束生命周期，取决于代表它的Class对象何时结束生命周期。

类实例的生命周期

类实例经过new之后，在堆开辟空间，类实例的生命周期开始了。（注意这是对象的创建过程）
在这里插入图片描述

类实例生命周期的结束即实例的垃圾回收，发生在堆，根据引用计数法和可达性分析判断一个对象是否死亡，死亡后进行回收即结束。

①类加载检查：虚拟机遇到?条 new 指令时，?先将去检查这个指令的参数是否能在常量池中定位到
这个类的符号引?，并且检查这个符号引?代表的类是否已被加载过、解析和初始化过。如果没有，那必须先执?相应的类加载过程。
②分配内存：
在类加载检查通过后，接下来虚拟机将为新?对象分配内存。对象所需的内存??在类
加载完成后便可确定，为对象分配空间的任务等同于把?块确定??的内存从 Java 堆中划分出来。分配?式有 “指针碰撞” 和 “空闲列表”
两种，选择那种分配?式由 Java 堆是否规整决定，?Java堆是否规整?由所采?的垃圾收集器是否带有压缩整理功能决定。
内存分配的两种?式：（补充内容，需要掌握）选择以上两种?式中的哪?种，取决于 Java 堆内存是否规整。? Java
堆内存是否规整，取决于 GC 收集器的算法是"标记-清除"，还是"标记-整理"（也称作"标记-压缩"），值得注意的是，复制算法内
存也是规整的内存分配并发问题（补充内容，需要掌握）
在创建对象的时候有?个很重要的问题，就是线程安全，因为在实际开发过程中，创建对象是很频繁的
事情，作为虚拟机来说，必须要保证线程是安全的，通常来讲，虚拟机采?两种?式来保证线程安全： CAS+失败重试： CAS
是乐观锁的?种实现?式。所谓乐观锁就是，每次不加锁?是假设没有冲突?去完成某项操作，如果因为冲突失败就重试，直到成功为?。虚拟机采?
CAS 配上失败重试的?式保证更新操作的原?性。 TLAB：
为每?个线程预先在Eden区分配?块?内存，JVM在给线程中的对象分配内存时，?先在
TLAB分配，当对象?于TLAB中的剩余内存或TLAB的内存已?尽时，再采?上述的CAS进?内存分配
③初始化零值：
内存分配完成后，虚拟机需要将分配到的内存空间都初始化为零值（不包括对象头），这?步操作保证了对象的实例字段在 Java
代码中可以不赋初始值就直接使?，程序能访问到这些字段的数据类型所对应的零值
④设置对象头：
初始化零值完成之后，虚拟机要对对象进?必要的设置，例如这个对象是那个类的实例、如何才能找到类的元数据信息、对象的哈希吗、对象的 GC
分代年龄等信息。这些信息存放在对象头中。另外，根据虚拟机当前运?状态的不同，如是否启?偏向锁等，对象头会有不同的设置? 式。
⑤执?
init ?法：在上??作都完成之后，从虚拟机的视?来看，?个新的对象已经产?了，但从 Java 程序的视?来看，对象创建才刚开始，
?法还没有执?，所有的字段都还为零。所以? 般来说，执? new 指令之后会接着执?
?法，把对象按照程序员的意愿进?初始化，这样 ?个真正可?的对象才算完全产?出来。

类实例的垃圾回收

发生在堆，根据可达性分析和引用计数法，判断对象实例死亡后，进行回收，回收也不是马上进行，会有个宣布死刑的“缓刑期”，然后执行finalized方法。

类的垃圾回收

在这里插入图片描述
https://www.cnblogs.com/yuexiaoyun/articles/14001377.html
发生在方法区，即类的卸载。条件严苛：
1、该类所有的实例都已经被回收，也就是 Java 堆中不存在该类的任何实例。
2、加载该类的 ClassLoader 已经被回收。
3、该类对应的 java.lang.Class 对象没有在任何地?被引?，?法在任何地?通过反射访问该类的?法。
注意：
使用启动类加载器装载的类型永远是可触及的，所以永远不会被卸载。只有使用用户定义的类装载器装载的类型才会变成不可触及的，从而被虚拟机回收。
总结：
要进行类卸载（方法区回收类的二进制数据结构），要将堆中的类加载器对象、类的Class对象、类的实例对象全部回收，然后再进行类卸载。
Java虛拟机被允许对满足上述三个条件的无用类进行回收，这里说的仅仅是“被允许”，而并不是和对象一样，没有引用了就必然会回收。关于是否要对类型进行回收，HotSpot虚拟机提供了一Xnoclassgc 参数进行控制，还可以使用-verbose：class以及-XX： +TraceClass一Loading、-XX：+TraceClassUnLoading查看类加载和卸载信息。