JVM 进阶 (六)：鲜为人知的二次标记

2022 年 2 月 05 日
本文字数：2363 字
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一、前言

在前期博文《JVM进阶(五)：JAVA GC 之标记》讲到了标记，是不是被标记了就肯定会被回收呢？不知道小伙伴们记不记得Object类有一个finalize()方法，所有类都继承了Object类，因此也默认实现了这个方法。

finalize()方法的用途就是：在该对象被回收之前，该对象的finalize()方法会被调用。这里的回收之前指的就是被标记之后，问题就出在这里，有没有一种情况就是原本一个对象开始不在上一章所讲的“关系网”（引用链）中，但是当开发者重写了finalize()后，并且将该对象重新加入到了“关系网”中，也就是说该对象对我们还有用，不应该被回收，但是已经被标记啦，怎么办呢？

二、二次标记

针对这个问题，虚拟机的做法是进行两次标记，即第一次标记不在“关系网”中的对象。第二次的话就要先判断该对象有没有实现finalize()方法了，如果没有实现就直接判断该对象可回收；如果实现了就会先放在一个队列中，并由虚拟机建立的一个低优先级的线程去执行它，随后就会进行第二次的小规模标记，在这次被标记的对象就会真正的被回收了。我们来看下面的代码：

public class Test {  private static Test test = null; // 声明一个类静态变量  public static void main(String[] args) throws InterruptedException {    test = new Test(); // 生成实例    testHelp(); // 第一次调用    testHelp(); // 第二次调用  }  public static void testHelp() throws InterruptedException {    test = null; // 将其从关系网中移出    // 通知要进行垃圾回收，但不一定会执行垃圾回收，只是一个通知而已    // 因此在开发中不要过多的依赖这个方法，这里只是做个测试    System.gc();    // 等待1s，让低优先级的线程执行完    Thread.sleep(1000);    if(test === null){      System.out.println("我挂啦");    } else {      System.out.println("我还活着");    }  }  @override  protected void finalize() throws Throwable {    super.finalize();    test = this; // 将其重新加入关系网中    System.out.println("我被调用啦");  }}

复制代码

大家觉得结果会输出什么？最后的结果是：

我被调用啦我还活着我挂啦

有木有觉得很诧异，明明调用了两次同样的方法，但输出怎么不同呢？而且明明调用了两次 gc()方法（这里确认是执行了 gc）,那怎么只进入了一次finalize()方法？

嘿嘿，其实面对同一个对象，finalize()方法只会被调用一次，因此第一次调用的时候会进行finalize()方法，并且成功的将该对象加入了“关系网”中，但当第二次回收的时候并不会进入，所以第二次不能将对象加入“关系网”中，导致被回收了。

上面的代码块中有一行让程序睡眠一秒钟的代码，为的就是确保让低优先级的执行 finalize()方法线程执行完成。那如果我们把他注释了会怎样呢？输出结果是：

我挂啦我被调用啦我挂啦

很奇怪吧，不过如果执行很多次的话，也会出现最开始那样的结果，但多数会是这个结果。因为我们已经说了，执行finalize()的是一个低优先级的线程，既然是一个新的线程，虽然优先级低了点，但也是和垃圾收集器并发执行的，所以垃圾收集器没必要等这个低优先级的线程执行完才继续执行。也就是说，finalize()方法不一定会在对象第一次标记后执行。用一句清晰易懂的话来说就是：虚拟机确实有调用方法的动作，但是不会确保在什么时候执行完成。因此也就出现了上面输出的结果，对象被回收之后，那个低优先级的线程才执行完。

三、拓展阅读

《JVM虚拟机专栏》

四、延伸阅读从 GC 日志分析堆内存

在前期博文中，我们只设置了整个堆的内存大小。但是我们知道，堆又分为了新生代，年老代。他们之间的内存怎么分配呢？新生代又分为Eden和Survivor，他们的比例大小能改变吗？其实这些都是可控的，以前没有讲到是因为就算讲了也只是讲讲而已，看不到实质性的东西。因此，这篇博文我们通过分析GC日志来一步步讲解如何细化设置堆内存。

首先我们来了解几个相关的参数：

-XX:+PrintGCDetails：用于告诉虚拟机回收垃圾的时候顺便打印日志；
-Xloggc:路径：将打印出来的日志信息保存至指定的路径；
-Xmn10M：设置新生代的内存大小；
-XX:SurvivorRatio=8:1：调整Eden和Survivor的比例为 8:1；

4.1 示例讲解

我们还是用前面的代码例子来讲:

public class Test {  private static List<Test> list = new ArrayList<Tets>();  public static void main(String[] args){    while (true) {      Test test = new Test();      list.add(test);    }  }}

复制代码

然后用参数-Xms20m -Xmx20m -Xmn10-XX:+PrintGCDetails -Xloggc:d:\gc1.log启动。表示给堆分配 20M，给新生代分配 10M，并打印 GC 日志，并将其输出至 D 盘的 gc1.log 文件中。运行后得到以下日志，这是第一部分：

现在我们来分析下每个部分代表的含义：

0.090：就是虚拟机从启动到现在经历的时间（单位：s）。
GC：指的是停顿类型（留着下一章讲）
PSYoungGen：发生GC的区域，这里指的是年轻代。根据收集器的种类而定。
7284K->1016K(9216K)：该区域GC前当前区域所使用的容量-->该区域GC后已使用的容量（该区域的总容量），也就是新生代的容量。
7284K->6139K(19456K)：整个堆GC前当前区域所使用的容量-->整个堆GC后已使用的容量（整个堆的总容量）。
0.0078481：这次GC所占用的时间（单位：s）。