关于gc roots的理解

                                                                      gc roots是什么

所谓“GC roots”，或者说tracing GC的“根集合”，就是一组必须活跃的引用。
例如说，这些引用可能包括：

所有Java线程当前活跃的栈帧里指向GC堆里的对象的引用；换句话说，当前所有正在被调用的方法的引用类型的参数/局部变量/临时值。

VM的一些静态数据结构里指向GC堆里的对象的引用，例如说HotSpot VM里的Universe里有很多这样的引用。

JNI handles，包括global handles和local handles

（看情况）所有当前被加载的Java类

（看情况）Java类的引用类型静态变量

（看情况）Java类的运行时常量池里的引用类型常量（String或Class类型）

（看情况）String常量池（StringTable）里的引用

注意，是一组必须活跃的引用，不是对象。

Tracing GC的根本思路就是：给定一个集合的引用作为根出发，通过引用关系遍历对象图，能被遍历到的（可到达的）对象就被判定为存活，其余对象（也就是没有被遍历到的）就自然被判定为死亡。注意再注意：tracing GC的本质是通过找出所有活对象来把其余空间认定为“无用”，而不是找出所有死掉的对象并回收它们占用的空间。
GC roots这组引用是tracing GC的起点。要实现语义正确的tracing GC，就必须要能完整枚举出所有的GC roots，否则就可能会漏扫描应该存活的对象，导致GC错误回收了这些被漏扫的活对象。

这就像任何递归定义的关系一样，如果只定义了递推项而不定义初始项的话，关系就无法成立——无从开始；而如果初始项定义漏了内容的话，递推出去也会漏内容。

那么分代式GC对GC roots的定义有什么影响呢？
答案是：分代式GC是一种部分收集（partial collection）的做法。在执行部分收集时，从GC堆的非收集部分指向收集部分的引用，也必须作为GC roots的一部分。
具体到分两代的分代式GC来说，如果第0代叫做young gen，第1代叫做old gen，那么如果有minor GC / young GC只收集young gen里的垃圾，则young gen属于“收集部分”，而old gen属于“非收集部分”，那么从old gen指向young gen的引用就必须作为minor GC / young GC的GC roots的一部分。
继续具体到HotSpot VM里的分两代式GC来说，除了old gen到young gen的引用之外，有些带有弱引用语义的结构，例如说记录所有当前被加载的类的SystemDictionary、记录字符串常量引用的StringTable等，在young GC时必须要作为strong GC roots，而在收集整堆的full GC时则不会被看作strong GC roots。

换句话说，young GC比full GC的GC roots还要更大一些。如果不能理解这个道理，那整个讨论也就无从谈起了。

                                                                           gc roots是什么 

常说的GC(Garbage Collector) roots，特指的是垃圾收集器（Garbage Collector）的对象，GC会收集那些不是GC roots且没有被GC roots引用的对象。

一个对象可以属于多个root，GC root有几下种：

• Class - 由系统类加载器(system class loader)加载的对象，这些类是不能够被回收的，他们可以以静态字段的方式保存持有其它对象。我们需要注意的一点就是，通过用户自定义的类加载器加载的类，除非相应的java.lang.Class实例以其它的某种（或多种）方式成为roots，否则它们并不是roots，.
• Thread - 活着的线程
• Stack Local - Java方法的local变量或参数
• JNI Local - JNI方法的local变量或参数
• JNI Global - 全局JNI引用
• Monitor Used - 用于同步的监控对象
• Held by JVM - 用于JVM特殊目的由GC保留的对象，但实际上这个与JVM的实现是有关的。可能已知的一些类型是：系统类加载器、一些JVM知道的重要的异常类、一些用于处理异常的预分配对象以及一些自定义的类加载器等。然而，JVM并没有为这些对象提供其它的信息，因此就只有留给分析分员去确定哪些是属于"JVM持有"的了。

                                                               GC是如何处理循环引用的吗？

①首先说一下，GC里边在JVM当中是使用的ROOT算法，ROOT算法，什么称作为ROOT呢，就是说类的静态成员，静态成员就是static修饰的那种，是“根”的一个，根还包括方法中的成员变量，只有成员或对象不挂在根上，GC的时候就可能把他们搞掉，这里提到的循环引用，就看这个循环引用是否挂在根上，如果挂在根上，如果这个根还被JVM的Java代码所执行的话，就不会GC掉，如果说这个根已经被释放掉了，这个对象不挂在跟上了，那个这个对象就会被GC掉。

②说一下根搜索算法，ROOTS，这个算法，那些在Java里会被认为是根呢，在我印象里一般是static修饰的类成员，比如说静态字段，这种字段引用的对象被称为根，只要类在POOL区里不被卸载，一直在堆里，类对象只要没被回收掉，他引用的对象就不会被GC。

③再说另一种情况，方法中的栈，栈中有他的栈成员 Integer  a = XXX，当方法没有被释放，没有出栈的时候，方法没有被弹出的时候，那Integer a 所引用的对象也是不会被回收的，在什么情况下回收呢，就是这个对象没有挂在根上，就会被回收。

④我们回到标题的问题，这个循环引用是否被回收，就看这个循环引用是否挂在根上，A引用B，B引用A，A和Ｂ并没有挂在某个内存元和根上，当他们的生命周期结束的时候，这两个对象都有可能被回收。

⑥具体回收的机制，就比较复杂了，每次GC的时候，对要被回收的对象标记一次，比如说会有个计数器每次+1，+1，+1，每次GC的时候就+1一次，当对象达到默认值了，比如说好像15次吧，在新生带创建的对象达到15次了就会被达到老年带里去，而老年代对象的回收的频率和新生带回收的频率是不一样的，可以仔细看下图中pool里的分区，了解他们的运行机制。

注：JVM heap分区块

Generation代
 - YongGeneration/NewGeneration：新生代，在Eden/S0/S1的存活的对象。
 - OldGeneration：老年代，在Tenured区存活的对象。
 - PermanentGeneration：永久代。
Space 区
 - Eden：伊甸园区，是新生代的一个区。
 - Survivor：幸存区，属于新生代，为了复制算法的需要。一般分成大小相等的两个区（S0/S1或者From/To）。
 - Tenured：存放老年代的区域。
 - Permanent：终身区。

 
下图：Hotspot 的 Heap 分区

参考：https://blog.csdn.net/leishenop/article/details/53728605、https://blog.csdn.net/kkgbn/article/details/44787149、

https://blog.csdn.net/fenglibing/article/details/8928927