title: 對(duì)象回收與引用類(lèi)型
date: 2017-03-22 22:16:45
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• Java
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引用分類(lèi)

• 強(qiáng)引用：日常使用的引用
• 軟引用：當(dāng)內(nèi)存空間不足時(shí)修己，不論是否引用都進(jìn)行回收的引用
• 弱引用：只要發(fā)生GC承璃，就被回收的引用
• 虛引用：“引用不到”的引用類(lèi)型

四個(gè)引用強(qiáng)度自上而下逐級(jí)遞減衙吩，一個(gè)對(duì)象存在多個(gè)引用時(shí)以最強(qiáng)的引用類(lèi)型為準(zhǔn)；

除了以上四個(gè)引用類(lèi)型其實(shí)還有兩個(gè)：FinalReference囱持，F(xiàn)inalizer

使用

SoftReference

非常適合拿來(lái)做緩存，實(shí)現(xiàn)類(lèi)似下面：

ReferenceQueue<Map<String, Object>> queue = new ReferenceQueue<>();
Map<String, Object> map = new HashMap<>();
SoftReference<Map<String, Object>> softReference = new SoftReference<>(map, queue);
Map<String, Object> cache = softReference.get();

// 使用cache
if (cache == null) {
  cache = new HashMap();
}

// 清理
Reference reference;
while ((reference = queue.poll()) != null) {
  clearn();
}

WeakReference

通常只要發(fā)生GC焕济，就會(huì)回收WeakReference引用的對(duì)象纷妆。

當(dāng)引用時(shí)常量是無(wú)法回收，還是可以通過(guò)弱引用獲取晴弃，例如：

@Test
public void weakReference() {
  String string = new String("zhangh.tk");
  WeakReference<String> reference = new WeakReference<>(string);
  assert reference.get() != null;
  string = null;
  runFinalization();
  assert reference.get() == null;
}

@Test
public void weakReferenceWithFinal() {
  String finalStr = "zhangh.tk";
  WeakReference<String> reference = new WeakReference<>(finalStr);
  assert reference.get() != null;
  finalStr = null;
  runFinalization();
  assert reference.get() != null;
}

典型的使用場(chǎng)景：

Thread實(shí)例中維護(hù)的ThreadLocalMap中key使用的是WeakReference<ThreadLocal<?>>掩幢。

當(dāng)不存在對(duì)ThreadLocal的強(qiáng)引用時(shí)，只有ThreadLocalMap對(duì)它存在弱引用上鞠，GC就可以回收ThreadLocal對(duì)象际邻。否則只要Thread對(duì)象存在，那么始終保持對(duì)ThreadLocal的引用芍阎，就不能回收ThreadLocal世曾，造成內(nèi)存泄露。

ThreadLocal.png

與上面ThreadLocalMap用法類(lèi)似谴咸，JDK提供了WeakHashMap度硝。

無(wú)論WeakHashMap還是ThreadLocalMap都存在當(dāng)key被回收，value仍然存在的問(wèn)題寿冕。

兩者解決此問(wèn)題的思路也很類(lèi)似蕊程，都是在類(lèi)似size，add等方法時(shí)清理key為null的value避免內(nèi)存泄露驼唱。

@Test
public void weakHashMapOOM() {
  List<WeakHashMap<byte[][], byte[][]>> list = new ArrayList<>();
  for (int i = 0; i < Integer.MAX_VALUE; i++) {
    WeakHashMap<byte[][], byte[][]> map = new WeakHashMap<>();
    map.put(new byte[10000][1000], new byte[10000][1000]);
    list.add(map);
    runFinalization();
    }
}

@Test
public void weakHashMapNotOOM() {
  List<WeakHashMap<byte[][], byte[][]>> list = new ArrayList<>();
  for (int i = 0; i < Integer.MAX_VALUE; i++) {
    WeakHashMap<byte[][], byte[][]> map = new WeakHashMap<>();
    map.put(new byte[10000][1000], new byte[10000][1000]);
    list.add(map);
    runFinalization();
    map.size();
  }
}

PhantomReference

說(shuō)它是引用不到的引用類(lèi)型是因?yàn)槭褂肞hantomReference無(wú)法獲取到指向的對(duì)象藻茂，如果引用有強(qiáng)度那他的引用強(qiáng)度實(shí)在是太弱了。

使用PhantomReference必須配合ReferenceQueue玫恳，關(guān)于ReferenceQueue后面再說(shuō)辨赐。

FinalReference&Finalizer

這兩個(gè)類(lèi)是父子關(guān)系，并且都是不公開(kāi)的京办。若一個(gè)對(duì)象沒(méi)有實(shí)現(xiàn)finalize方法掀序，可以直接被回收，若實(shí)現(xiàn)了finalize方法由Finalizer處理惭婿。

對(duì)象回收?qǐng)?zhí)行大致過(guò)程：

1. 當(dāng)對(duì)象不可達(dá)時(shí)不恭，若未覆蓋finalize方法直接回收叶雹，否則加入F-Queue隊(duì)列
2. FinalizerThread線程從F-Queue里面,不停的獲取數(shù)據(jù),然后調(diào)用相應(yīng)的finalize方法
3. finalize方法完畢后，GC會(huì)再次判斷該對(duì)象是否可達(dá)换吧，若不可達(dá)折晦，則進(jìn)行回收，否則沾瓦，對(duì)象“復(fù)活”

關(guān)于對(duì)象復(fù)活：finalize方法只能被JVM調(diào)用一次满着，也就是最多兩條命，不存在不停復(fù)活的情況贯莺。

對(duì)象從創(chuàng)建到被回收狀態(tài)轉(zhuǎn)換：

Finalizer.png

對(duì)象復(fù)活示例：

class Reclaimable {
  static Reclaimable staticVar;
  
  @Override
  protected void finalize() throws Throwable {
    staticVar = this;
  }
}

@Test
public void reclaimed() {
  Reclaimable reclaimable = new Reclaimable();
  reclaimable = null;
  runFinalization();
  assert Reclaimable.staticVar != null;
  Reclaimable.staticVar = null;
  runFinalization();
  assert Reclaimable.staticVar == null;
}

引用隊(duì)列

引用隊(duì)列是垃圾收集器向應(yīng)用程序返回關(guān)于對(duì)象生命周期的信息的一種方式风喇。當(dāng)一個(gè)引用對(duì)象被回收后可以選擇加入引用隊(duì)列，做最后的清理工作缕探。

例如上文提到的WeakHashMap就是用引用隊(duì)列收集失效引用响驴，根據(jù)引用隊(duì)列數(shù)據(jù)清除Entry和值對(duì)象。

再例如撕蔼，因?yàn)椴荒軓腜hantomReference獲得引用的對(duì)象豁鲤，但是可以從引用隊(duì)列中獲得對(duì)象被回收的通知。

可以使用引用隊(duì)列和PhantomReference觀察對(duì)象的復(fù)活：

@Test
public void phantomQueueWithUnReclaimed() {
  class A{}
  ReferenceQueue<A> queue = new ReferenceQueue<>();
  PhantomReference<A> reference = new PhantomReference<>(new A(), queue);
  assert reference.get() == null;
  assert queue.poll() == null;
  runFinalization();
  assert reference.get() == null;
  assert queue.poll() != null;
}

@Test
public void phantomQueueWithReclaimed() {
  ReferenceQueue<Reclaimable> queue = new ReferenceQueue<>();
  PhantomReference<Reclaimable> reference = new PhantomReference<>(new Reclaimable(), queue);
  assert reference.get() == null;
  assert queue.poll() == null;
  runFinalization();
  assert reference.get() == null;
  assert queue.poll() == null;
  Reclaimable.staticVar = null;
  runFinalization();
  assert queue.poll() != null;
}