Java中的四种引用

发表于 | 分类于 | | 浏览 次

众所周知，在Java中不需要程序员去主动管理内存，由JVM去负责内存的回收和分配。这样一来简化了程序员的工作，但是呢这也带来一个问题，就是不够灵活，垃圾回收对于程序员来说是不可控的。

在JDK1.2以前，如果一个对象不被任何变量引用，则程序无法再次使用这个对象，这个对象最终会被GC（GabageCollection：垃圾回收）。但是如果之后可能还会用到这个对象，就只能去新建一个了，这其实就降低了JVM性能，没有达到最大的优化策略。

因此，从JDK1.2开始，提供了四种类型的引用：强引用（StrongReference）、软引用（SoftReference）、弱引用（WeakReference）和虚引用（PhantomReference）。主要有两个目的：

  1. 可以在代码中决定某些对象的生命周期；
  2. 优化JVM的垃圾回收机制。

四种引用类型

强引用

强引用是最普遍的引用，如果一个对象具有强引用，那么即使内存不足（JVM抛出OutOfMemoryError），该对象也不会被回收。

1
2
// obj就是一个强引用
Object obj = new Object();

软引用

如果一个对象只具有软引用，当内存空间足够的时候，它就不会被回收，只有当内存不足的时候，

软引用才会被回收。JVM会优先回收长时间闲置不用的软引用的对象，对那些刚刚构建的或刚刚使用过的“新”软引用对象会尽可能保留。软引用可以和引用队列配合使用，如果一个对象即将被垃圾回收了，那么该软引用将会被添加到引用队列里。

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11

 Object obj = new Object();
 SoftReference<Object> reference = new SoftReference<>(obj);
 reference.get();

// 和引用队列配合使用
 Object obj = new Object();
 ReferenceQueue<Object> queue = new ReferenceQueue<>();
 SoftReference<Object> reference = new SoftReference<>(obj, queue);
 // 返回队列中的软引用并移除
 queue.poll();

弱引用

持有弱引用的对象只能存活到下一次垃圾回收发生之前，无论内存空间是否足够，弱引用都会被回收。不过由于垃圾收集线程是一个优先级很低的线程，可能弱引用无法被及时回收。

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
Object obj = new Object();
ReferenceQueue<Object> queue = new ReferenceQueue<>();
WeakReference<Object> reference = new WeakReference<>(obj, queue);
System.out.println("obj:" + obj);
System.out.println("queue:" + queue.poll());
System.out.println("reference:" + reference);
System.out.println("reference.get():" + reference.get()); //不为null，其余和虚引用一样
obj = null;
//不要使用下一行代码，因为下一行代码会导致reference对象被GC回收，导致queue的poll()返回空
//        reference = null; //这句话会导致下面的queue.poll()返回空，即reference对象都被回收了！！！
System.gc();
Thread.sleep(2000);
System.out.println("-----after gc-----------");
System.out.println("obj:" + obj);
//        System.out.println("queue:" + queue.poll());
// poll方法返回 队列中的弱引用，并移除弱引用
if (queue.poll() != null) {
  // obj对象即将被回收，执行业务逻辑，比如清理queue和reference对象
  System.out.println("adfdcxd");
}
System.out.println("reference:" + reference);
System.out.println("reference.get():" + reference.get());

虚引用

与其它三种引用不同的是，虚引用不会决定对象的生命周期，如果一个对象持有虚引用，那么它就等于和没有任何引用一样，无法通过虚引用获取到该对象，在任何时候都可能被垃圾回收。虚引用主要作用是跟踪对象被垃圾回收的活动。虚引用必须和引用队列联合使用，当垃圾回收器准备回收一个对象时，如果发现它还有虚引用，就会在回收对象的内存之前，把这个虚引用加入到与之关联的引用队列中。

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
Object obj = new Object();
ReferenceQueue<Object> queue = new ReferenceQueue<>();
PhantomReference<Object> reference = new PhantomReference<>(obj, queue);
System.out.println("obj:" + obj);
System.out.println("queue:" + queue.poll());
System.out.println("reference:" + reference);
System.out.println("reference.get():" + reference.get()); //为null，其余和虚引用一样
// 去除obj的强引用
obj = null;
//不要使用下一行代码，因为下一行代码会导致reference对象被GC回收，导致queue的poll()返回空
//        reference = null; //这句话会导致下面的queue.poll()返回空，即reference对象都被回收了！！！
System.gc();
Thread.sleep(2000);
System.out.println("-----after gc-----------");
System.out.println("obj:" + obj);
//        System.out.println("queue:" + queue.poll());
if (queue.poll() != null) {
  // obj对象即将被回收，执行业务逻辑
}
System.out.println("reference:" + reference);
System.out.println("reference.get():" + reference.get());

我们可以通过判断引用队列中是 否已经加入了虚引用，来了解被引用的对象是否将要被垃圾回收。如果发现某个虚引用已经被加入到引用队列，那么就可以在所引用的对象的内存被回收之前采取相应的措施。

参考

  1. Java中的四种引用类型
  2. 深入理解Java虚拟机
显示评论