可达性分析法（根搜索算法）完整详解

可达性分析（Reachability Analysis） 是 Java 虚拟机判断堆中对象是否存活的核心算法 ，用来区分存活对象与垃圾对象，为 GC 回收做标记。核心思路：以一组特殊起点 GC Roots（根对象） 为源头，顺着引用链向下遍历所有被引用的对象；

早期语言用引用计数（对象被引用 + 1，引用失效 - 1，计数 0 则回收），但有致命缺陷：无法解决循环引用。示例循环引用：

java

运行

复制代码

Object a = new Object();
Object b = new Object();
a = b;
b = a;
a = null;
b = null;

GC Roots 是程序运行时一定存活的对象，作为遍历起点：

虚拟机栈（栈帧本地变量表）引用的对象 方法局部变量、方法参数；方法执行时栈帧存在，对象存活；方法执行完毕栈帧弹出，引用链断开。

java

运行
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```
public void test(){
    User u = new User(); // u是栈局部变量，User对象是GC Roots可达
}
```
方法区中静态变量引用的对象 static修饰的类成员，只要类未卸载，对象一直可达。

java

运行
复制代码
```
class Demo{
    static User user = new User(); // 静态引用，GC Root
}
```
方法区常量池引用的对象 字符串常量池、运行时常量池中的常量对象。
本地方法栈（Native JNI）引用的对象 C/C++ 本地方法通过 JNI 引用的 Java 对象。
JVM 内部自带引用对象 Class 对象、常驻异常、系统类加载器。
被synchronized同步锁持有对象 正在执行同步代码块、持有锁的对象。

可达性分析遍历对象时，将对象分为 3 种颜色，简化标记逻辑、支持并发标记：

遍历流程：GC Roots 先标记为灰色，循环取出灰色对象扫描，子对象变白→灰，父对象变黑色，直到无灰色对象。

局部变量存于虚拟机栈，线程执行时栈帧不会销毁；静态变量绑定类，类生命周期贯穿程序运行，二者天然是程序活跃引用，作为遍历起点。

不会。对象被判定不可达后，会进入两次标记流程：