GC Root挺多的,或者说,Java对象并不是只有用户才能new,虚拟机内部也new了一些,只要从某个地方出发能发现存活对象,它们就是GC Root。

1. 所有已加载的类(ClassLoaderDataGraph::roots_cld_do)

2. 所有Java线程当前栈帧的引用和虚拟机内部线程(Threads::possibly_parallel_oops_do)

这个就是我们通常意义上Java代码new一个对象引用,这个对象引用所在的地方。

3. JVM内部使用的引用(Universe::oops_do和SystemDictionary::oops_do)

基本类型的Class对象,和一些异常对象(比如NPE,OOM)等,还有类加载器,它们的成员分配在堆上面,如果没有指向成员的引用就会被当作垃圾回收,所以需要保留它们作为GC Root。

4. JNI handles(JNIHandles::oops_do)

JNI方法里面new的对象,以及传给JNI的对象。比如调用一个static jni方法:

package pkg;
public class Foo{
public static native void func();
}

它的JNI签名大概是这样:

JNIEXPORT void JNICALL Java_pkg_Foo_func

(JNIEnv*, jclass);

第二个参数表示当前Foo.class对象,由于要传到JNI里面去,需要把它包装成JNI handle传进去

5. 所有synchronized锁住的对象引用(ObjectSynchronizer::oops_do)

6. 内存池/线程对象和线程快照对象(Management::oops_do)

java.lang.management可以获取用于表示JVM内部堆状态的Bean,这些Bean是java对象,它们的实体就是Eden,From等区内部保存的一个用于表示该区域的对象,它们也要加入GC Root集。

7. JVMTI导出(JvmtiExport::oops_do)

JVMTI可以在用户分配对象的时候调用用户注册的回调,其中用户分配的对象会放到一个数组作为GC Root。举个例子,假设用户Java代码是这样:

public class Foo{
public void alloc(){
new Object();
}
}

JVMTI会在虚拟机分配Object对象的时候调用回调函数

void JNICALL VMObjectAlloc(jvmtiEnv *jvmti_env,
JNIEnv* jni_env,
jthread thread,
jobject object,
jclass object_klass,
jlong size){
...
}

然后用户可以在自定义的回调里面对这个对象做一些操作,问题如果发生垃圾回收Object很可能被当作垃圾释放掉,但是这样是有问题的,因为JVMTI还在使用它,所以JVMTI对象分配事件保存的这些对象也需要作为GC Root。

8. AOT代码的堆(AOTLoader::oops_do)

9. code cache(CodeCache::blobs_do)

比如JIT将Java的一个Foo编译成本地代码(nmethod),但是本地代码执行过一次后就不执行了(相当于Foo只调用一次),这个时候需要回收本地代码,因为本地代码也是占用内存的。

10. String常量池(StringTable::oops_do)

详细解释后面补充。。