Java中的可达性分析（Reachability Analysis）是垃圾收集器用来判断对象是否存活的一种算法。其核心思想是通过一系列称为“GC Roots”的对象作为起点，跟踪引用链，如果一个对象到GC Roots没有任何引用链，则认为此对象是不可达的，即可回收的。

GC Roots包括：

1. 本地变量表中引用的对象，即当前激活线程的局部变量。

2. 方法区中类静态属性引用的对象，如Java类的引用类型静态变量。

3. 方法区中常量引用的对象，如字符串常量池里的引用。

4. 本地方法栈中JNI（即通常所说的Native方法）引用的对象。

可达性分析过程：

1. 标记阶段：从所有GC Roots开始，遍历这些节点所引用的对象，然后是这些对象引用的对象，依此类推。每访问一个对象，就将其标记为活动对象，这个过程是递归的。

2. 停止-复制（Stop-and-Copy）或 标记-清除（Mark-and-Sweep）：在标记完成后，未被标记的对象会被垃圾回收器回收。具体采取哪种回收策略，取决于回收器的类型和内存情况。

3. 可达性的级别：

• 可直接访问：从GC Roots直接引用的对象。

• 间接可访问：通过一系列的引用链可以从GC Roots到达的对象。

• 不可访问：GC Roots无法到达的对象。

  

例子详解：

考虑以下Java代码片段：

public class GCRootsExample {    private static GCRootsExample staticVariable;    public void gcRootsTestMethod() {        GCRootsExample localVariable = new GCRootsExample();        System.gc(); // 第1次GC调用        // 更多操作...    }    public static void main(String[] args) {        GCRootsExample gcre = new GCRootsExample();        gcre.gcRootsTestMethod();        System.gc(); // 第2次GC调用        // 更多操作...    }}

在上述代码中：

• 第1次GC调用: 在gcRootsTestMethod方法执行期间，localVariable是一个活动的本地变量，并且它指向一个GCRootsExample实例。因此，在第1次调用System.gc()时，由localVariable引用的GCRootsExample对象是不会被回收的，它通过localVariable与GC Roots相连。

• 方法返回后，假设我们又回到了main方法，并且没有其他对localVariable的引用，那么localVariable引用的GCRootsExample对象现在已经不再有任何本地变量表中的引用。此时localVariable超出了作用域，该对象变得不可访问了。

• 第2次GC调用: 在main方法中，尽管我们创建了一个GCRootsExample实例gcre，但是在调用完gcRootsTestMethod之后，并没有对gcre进行任何操作，也没有再传递引用。如果main方法之后没有对gcre的引用（即使它是一个静态变量），则gcre可能被视为垃圾并被收集。然而，如果staticVariable仍然保持着对某个GCRootsExample实例的引用，那么这个实例将不会被回收，因为静态变量是GC Roots的一部分。

可达性分析的运行原理确保了只有那些不再被任何线程、静态引用等所使用的对象才会被垃圾回收，而这样的判定是通过一系列的对象引用链来实现的。这也意味着，循环引用的对象，如果没有任何外部引用指向它们的引用链，同样会被回收。

本篇文章来源于微信公众号: 互联网面试小帮手