Как определяется достижимость объекта при сборке мусора?

Question

Объект считается достижимым, если до него можно добраться по цепочке ссылок от GC Roots.
GC начинает обход от корней и помечает все найденные объекты как живые.
Если объект не помечен, значит до него нельзя добраться из работающей программы.
Такие объекты считаются мусором и могут быть удалены.

YeaHub · Accepted Answer

GC определяет, какие объекты можно удалить, используя концепцию достижимости: в памяти рассматривается граф объектов, соединенных ссылками.Определение достижимостиДостижимость объекта — это возможность попасть к нему по цепочке ссылок, начиная от GC Roots.Идея простая:Есть стартовые точки — GC RootsОт них GC проходит по ссылкамВсе посещенные объекты считаются живымиНепосещенные — кандидаты на удалениеЧто считается GC RootsGC Roots — это ссылки, которые «принадлежат» работающей программе и считаются всегда живыми:Локальные переменные и параметры методов в stack каждого потокаАктивные объекты потоков (Thread)Статические поля (static) загруженных классовСсылки из нативного кода (JNI), если они закреплены как корниКак GC реально находит живые объектыНа уровне идеи это выглядит как «обход графа»:GC собирает список GC RootsПомечает объекты, на которые они указываютИз каждого помеченного объекта идет дальше по ссылкам на другие объектыПока есть новые найденные объекты — продолжает обходПосле этого:Все помеченные объекты считаются живымиВсе остальные — мусорПример на бытовом уровнеПредставь, что:GC Roots — это «руки программы» (локальные переменные, статические поля)Ссылки — это «веревочки» между объектамиЕсли от рук можно дотянуться до объекта по веревочкам — объект живойЕсли нет — его можно убратьВажные нюансы, которые часто путают1) Циклические ссылки не спасают объектЕсли два объекта ссылаются друг на друга, но на них нет ссылок от GC Roots, они оба будут удалены.Пример:class Node { Node next; } Node a = new Node(); Node b = new Node(); a.next = b; b.next = a; a = null; // потеряли корневую ссылку b = null; // теперь оба недостижимы Цикл есть, но достижимости от корней нет — значит, мусор.2) «Есть ссылка где-то» не означает «объект живой»Имеет значение не факт существования ссылок, а наличие пути от GC Roots.Например, если объект лежит в коллекции, но сама коллекция больше не достижима, то и объект тоже недостижим.3) Статические поля легко удерживают объекты в памятиЕсли положить объект в static поле, он становится достижимым от GC Roots через класс, и GC не сможет его удалить, пока класс загружен.Пример:public class CacheHolder { static final List cache = new ArrayList<>(); } Если cache растет бесконтрольно — это типичный путь к утечке памяти.Как это связано с утечками памяти в JavaВ Java утечка чаще всего означает не «память потерялась», а то, что:Объекты больше не нужныНо они все еще достижимы от GC RootsЗначит GC не имеет права их удалятьТиповые причины:Долгоживущие коллекции (кэш без ограничений)static ссылки на тяжелые объектыПодписки/листенеры, которые не отписалиThreadLocal, где значение не очистилиКраткий выводДостижимость определяется путём от GC Roots по цепочке ссылок.Если путь есть — объект живой, если нет — GC может его удалить.Чтобы избегать утечек, важно контролировать долгоживущие ссылки: static, коллекции, подписки и ThreadLocal.