強(qiáng)引用、弱引用坚踩、軟引用荡灾、虛引用

強(qiáng)引用(StrongReference)

強(qiáng)引用是使用最普遍的引用。如果一個(gè)對(duì)象具有強(qiáng)引用瞬铸,那垃圾回收器絕不會(huì)回收它批幌。如下:

Object o=new Object();   //  強(qiáng)引用

當(dāng)內(nèi)存空間不足,Java虛擬機(jī)寧愿拋出OutOfMemoryError錯(cuò)誤嗓节,使程序異常終止荧缘,也不會(huì)靠隨意回收具有強(qiáng)引用的對(duì)象來(lái)解決內(nèi)存不足的問(wèn)題。如果不使用時(shí)拦宣,要通過(guò)如下方式來(lái)弱化引用截粗,如下:

o=null;     // 幫助垃圾收集器回收此對(duì)象

顯式地設(shè)置o為null信姓,或超出對(duì)象的生命周期范圍,則gc認(rèn)為該對(duì)象不存在引用绸罗,這時(shí)就可以回收這個(gè)對(duì)象财破。具體什么時(shí)候收集這要取決于gc的算法。


舉例:

public void test(){  
    Object o=new Object();  
    // 省略其他操作  
}  

在一個(gè)方法的內(nèi)部有一個(gè)強(qiáng)引用从诲,這個(gè)引用保存在棧中,而真正的引用內(nèi)容(Object)保存在堆中靡羡。當(dāng)這個(gè)方法運(yùn)行完成后就會(huì)退出方法棧系洛,則引用內(nèi)容的引用不存在,這個(gè)Object會(huì)被回收略步。
但是如果這個(gè)o是全局的變量時(shí)描扯,就需要在不用這個(gè)對(duì)象時(shí)賦值為null,因?yàn)閺?qiáng)引用不會(huì)被垃圾回收趟薄。

軟引用(SoftReference)

如果一個(gè)對(duì)象只具有軟引用绽诚,則內(nèi)存空間足夠,垃圾回收器就不會(huì)回收它杭煎;如果內(nèi)存空間不足了恩够,就會(huì)回收這些對(duì)象的內(nèi)存。只要垃圾回收器沒(méi)有回收它羡铲,該對(duì)象就可以被程序使用蜂桶。軟引用可用來(lái)實(shí)現(xiàn)內(nèi)存敏感的高速緩存。


舉例:

String str=new String("abc");                                     // 強(qiáng)引用  
SoftReference<String> softRef=new SoftReference<String>(str);     // 軟引用   

當(dāng)內(nèi)存不足時(shí)也切,等價(jià)于:

If(JVM.內(nèi)存不足()) {  
   str = null;  // 轉(zhuǎn)換為軟引用  
   System.gc(); // 垃圾回收器進(jìn)行回收  
} 

軟引用在實(shí)際中有重要的應(yīng)用扑媚,例如瀏覽器的后退按鈕。按后退時(shí)雷恃,這個(gè)后退時(shí)顯示的網(wǎng)頁(yè)內(nèi)容是重新進(jìn)行請(qǐng)求還是從緩存中取出呢疆股?這就要看具體的實(shí)現(xiàn)策略了。
(1)如果一個(gè)網(wǎng)頁(yè)在瀏覽結(jié)束時(shí)就進(jìn)行內(nèi)容的回收倒槐,則按后退查看前面瀏覽過(guò)的頁(yè)面時(shí)旬痹,需要重新構(gòu)建
(2)如果將瀏覽過(guò)的網(wǎng)頁(yè)存儲(chǔ)到內(nèi)存中會(huì)造成內(nèi)存的大量浪費(fèi),甚至?xí)斐蓛?nèi)存溢出這時(shí)候就可以使用軟引用

Browser prev = new Browser();               // 獲取頁(yè)面進(jìn)行瀏覽  
SoftReference sr = new SoftReference(prev); // 瀏覽完畢后置為軟引用         
if(sr.get()!=null){   
    rev = (Browser) sr.get();           // 還沒(méi)有被回收器回收讨越,直接獲取  
}else{  
    prev = new Browser();               // 由于內(nèi)存吃緊唱凯,所以對(duì)軟引用的對(duì)象回收了  
    sr = new SoftReference(prev);       // 重新構(gòu)建  
}  

軟引用可以和一個(gè)引用隊(duì)列(ReferenceQueue)聯(lián)合使用,如果軟引用所引用的對(duì)象被垃圾回收器回收谎痢,Java虛擬機(jī)就會(huì)把這個(gè)軟引用加入到與之關(guān)聯(lián)的引用隊(duì)列中

弱引用(WeakReference)

what磕昼?

弱引用與軟引用的區(qū)別在于:只具有弱引用的對(duì)象擁有更短暫的生命周期。在垃圾回收器線程掃描它所管轄的內(nèi)存區(qū)域的過(guò)程中节猿,一旦發(fā)現(xiàn)了只具有弱引用的對(duì)象票从,不管當(dāng)前內(nèi)存空間足夠與否漫雕,都會(huì)回收它的內(nèi)存。不過(guò)峰鄙,由于垃圾回收器是一個(gè)優(yōu)先級(jí)很低的線程浸间,因此不一定會(huì)很快發(fā)現(xiàn)那些只具有弱引用的對(duì)象。

String str=new String("abc");      
WeakReference<String> abcWeakRef = new WeakReference<String>(str);  
str=null;  

當(dāng)垃圾回收器進(jìn)行掃描回收時(shí)等價(jià)于:

str = null;  
System.gc();

如果這個(gè)對(duì)象是偶爾的使用吟榴,并且希望在使用時(shí)隨時(shí)就能獲取到魁蒜,但又不想影響此對(duì)象的垃圾收集,那么你應(yīng)該用 Weak Reference 來(lái)記住此對(duì)象吩翻。

弱引用可以和一個(gè)引用隊(duì)列(ReferenceQueue)聯(lián)合使用兜看,如果弱引用所引用的對(duì)象被垃圾回收,Java虛擬機(jī)就會(huì)把這個(gè)弱引用加入到與之關(guān)聯(lián)的引用隊(duì)列中狭瞎。

為什么引入细移?

考慮下面的場(chǎng)景:現(xiàn)在有一個(gè)Product類代表一種產(chǎn)品,這個(gè)類被設(shè)計(jì)為不可擴(kuò)展的熊锭,而此時(shí)我們想要為每個(gè)產(chǎn)品增加一個(gè)編號(hào)弧轧。一種解決方案是使用HashMap<Product, Integer>。于是問(wèn)題來(lái)了碗殷,如果我們已經(jīng)不再需要一個(gè)Product對(duì)象存在于內(nèi)存中(比如已經(jīng)賣出了這件產(chǎn)品)精绎,假設(shè)指向它的引用為productA,我們這時(shí)會(huì)給productA賦值為null锌妻,然而這時(shí)productA過(guò)去指向的Product對(duì)象并不會(huì)被回收捺典,因?yàn)樗@然還被HashMap引用著。所以這種情況下从祝,我們想要真正的回收一個(gè)Product對(duì)象襟己,僅僅把它的強(qiáng)引用賦值為null是不夠的,還要把相應(yīng)的條目從HashMap中移除牍陌。顯然“從HashMap中移除不再需要的條目”這個(gè)工作我們不想自己完成擎浴,我們希望告訴垃圾收集器:在只有HashMap中的key在引用著Product對(duì)象的情況下,就可以回收相應(yīng)Product對(duì)象了毒涧。顯然贮预,根據(jù)前面弱引用的定義,使用弱引用能幫助我們達(dá)成這個(gè)目的契讲。我們只需要用一個(gè)指向Product對(duì)象的弱引用對(duì)象來(lái)作為HashMap中的key就可以了仿吞。

如何使用

拿上面介紹的場(chǎng)景舉例,我們使用一個(gè)指向Product對(duì)象的弱引用對(duì)象來(lái)作為HashMap的key捡偏,只需這樣定義這個(gè)弱引用對(duì)象:

Product productA = new Product(...);
WeakReference<Product> weakProductA = new WeakReference<>(productA);

現(xiàn)在唤冈,若引用對(duì)象weakProductA就指向了Product對(duì)象productA。那么我們?cè)趺赐ㄟ^(guò)weakProduct獲取它所指向的Product對(duì)象productA呢银伟?很簡(jiǎn)單你虹,只需要下面這句代碼:

Product product = weakProductA.get();

實(shí)際上绘搞,對(duì)于這種情況,Java類庫(kù)為我們提供了WeakHashMap類傅物,使用和這個(gè)類夯辖,它的鍵自然就是弱引用對(duì)象,無(wú)需我們?cè)偈謩?dòng)包裝原始對(duì)象董饰。這樣一來(lái)蒿褂,當(dāng)productA變?yōu)閚ull時(shí)(表明它所引用的Product已經(jīng)無(wú)需存在于內(nèi)存中),這時(shí)指向這個(gè)Product對(duì)象的就是由弱引用對(duì)象weakProductA了卒暂,那么顯然這時(shí)候相應(yīng)的Product對(duì)象時(shí)弱可達(dá)的啄栓,所以指向它的弱引用會(huì)被清除,這個(gè)Product對(duì)象隨即會(huì)被回收介却,指向它的弱引用對(duì)象會(huì)進(jìn)入引用隊(duì)列中。

虛引用(PhantomReference)

what?

“虛引用”顧名思義块茁,就是形同虛設(shè)齿坷,與其他幾種引用都不同,虛引用并不會(huì)決定對(duì)象的生命周期数焊。如果一個(gè)對(duì)象僅持有虛引用永淌,那么它就和沒(méi)有任何引用一樣,在任何時(shí)候都可能被垃圾回收器回收佩耳。

作用

虛引用主要用來(lái)跟蹤對(duì)象被垃圾回收器回收的活動(dòng)遂蛀。虛引用與軟引用和弱引用的一個(gè)區(qū)別在于:虛引用必須和引用隊(duì)列 (ReferenceQueue)聯(lián)合使用。當(dāng)垃圾回收器準(zhǔn)備回收一個(gè)對(duì)象時(shí)干厚,如果發(fā)現(xiàn)它還有虛引用李滴,就會(huì)在回收對(duì)象的內(nèi)存之前,把這個(gè)虛引用加入到與之 關(guān)聯(lián)的引用隊(duì)列中蛮瞄。

總結(jié)

java4種引用的級(jí)別由高到低依次為:

強(qiáng)引用 > 軟引用 > 弱引用 > 虛引用

其中所坯,軟引用弱引用可以和ReferenceQueue一起使用,可以參考文章ReferenceQueue的使用

下面通過(guò)表格總結(jié)一下:

引用類型 被垃圾回收時(shí)間 用途 生存時(shí)間
強(qiáng)引用 從來(lái)不會(huì) 對(duì)象的一般狀態(tài) JVM停止運(yùn)行時(shí)終止
軟引用 在內(nèi)存不足時(shí) 對(duì)象緩存 內(nèi)存不足時(shí)終止
弱引用 在垃圾回收時(shí) 對(duì)象緩存 gc運(yùn)行后終止
虛引用 Unknown Unknown Unknown
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