Java 中当对象不再使用时，不赋值为 null 会导致什么后果？

我们来看看一段非常简单的代码：

public?static?void?main(String[]?args)?{

if?(true)?{

byte[]?placeHolder?=?new?byte[64??1024??1024];

System.out.println(placeHolder.length?/?1024);

}

System.gc();

}

我们在 if 中实例化了一个数组 placeHolder，然后在 if 的作用域外通过 System.gc();手动触发了 GC，其用意是回收 placeHolder，因为 placeHolder 已经无法访问到了。来看看输出：

65536

[GC?68239K->65952K 《一线大厂 Java 面试题解析+后端开发学习笔记+最新架构讲解视频+实战项目源码讲义》无偿开源 威信搜索公众号【编程进阶路】 (125952K),?0.0014820?secs]

[Full?GC?65952K->65881K(125952K),?0.0093860?secs]

Full GC 65952K->65881K(125952K)代表的意思是：本次 GC 后，内存占用从 65952K 降到了 65881K。意思其实是说 GC 没有将 placeHolder 回收掉，是不是不可思议？

下面来看看遵循“不使用的对象应手动赋值为 null“的情况：

public?static?void?main(String[]?args)?{

if?(true)?{

byte[]?placeHolder?=?new?byte[64??1024??1024];

System.out.println(placeHolder.length?/?1024);

placeHolder?=?null;

}

System.gc();

}

其输出为：

65536

[GC?68239K->65952K(125952K),?0.0014910?secs]

[Full?GC?65952K->345K(125952K),?0.0099610?secs]

这次 GC 后内存占用下降到了 345K，即 placeHolder 被成功回收了！对比两段代码，仅仅将 placeHolder 赋值为 null 就解决了 GC 的问题，真应该感谢“不使用的对象应手动赋值为 null“。

等等，为什么例子里 placeHolder 不赋值为 null，GC 就“发现不了”placeHolder 该回收呢？这才是问题的关键所在。

运行时栈

典型的运行时栈

如果你了解过编译原理，或者程序执行的底层机制，你会知道方法在执行的时候，方法里的变量（局部变量）都是分配在栈上的；当然，对于 Java 来说，new 出来的对象是在堆中，但栈中也会有这个对象的指针，和 int 一样。

比如对于下面这段代码：

public?static?void?main(String[]?args)?{

int?a?=?1;

int?b?=?2;

int?c?=?a?+?b;

}

其运行时栈的状态可以理解成：

“索引”表示变量在栈中的序号，根据方法内代码执行的先后顺序，变量被按顺序放在栈中。

再比如：

public?static?void?main(String[]?args)?{

if?(true)?{

int?a?=?1;

int?b?=?2;

int?c?=?a?+?b;

}

int?d?=?4;

}

这时运行时栈就是：

容易理解吧？其实仔细想想上面这个例子的运行时栈是有优化空间的。

Java 的栈优化

上面的例子，main()方法运行时占用了 4 个栈索引空间，但实际上不需要占用这么多。当 if 执行完后，变量 a、b 和 c 都不可能再访问到了，所以它们占用的 1～3 的栈索引是可以“回收”掉的，比如像这样：

变量 d 重用了变量 a 的栈索引，这样就节约了内存空间。

提醒

上面的“运行时栈”和“索引”是为方便引入而故意发明的词，实际上在 JVM 中，它们的名字分别叫做“局部变量表”和“Slot”。而且局部变量表在编译时即已确定，不需要等到“运行时”。

GC 一瞥

这里来简单讲讲主流 GC 里非常简单的一小块：**如何确定对象可以被回收。**另一种表达是，如何确定对象是存活的。

仔细想想，Java 的世界中，对象与对象之间是存在关联的，我们可以从一个对象访问到另一个对象。如图所示。

再仔细想想，这些对象与对象之间构成的引用关系，就像是一张大大的图；更清楚一点，是众多的树。

如果我们找到了所有的树根，那么从树根走下去就能找到所有存活的对象，那么那些没有找到的对象，就是已经死亡的了！这样 GC 就可以把那些对象回收掉了。

现在的问题是，怎么找到树根呢？JVM 早有规定，其中一个就是：栈中引用的对象。也就是说，只要堆中的这个对象，在栈中还存在引用，就会被认定是存活的。