java对象的强引用,软引用,弱引用和虚引用

1,杂谈

在Java中,虽然不需要程序员手动去管理对象的生命周期,但是如果希望某些对象具备一定的生命周期的话(比如内存不足时JVM就会自动回收某些对象从而避免OutOfMemory的错误)就需要用到软引用和弱引用了。

小编转眼已经做开发很多年了,在帝都生活都快跟不上生活节奏了,伴随物价、工作的变动几乎没2年都会搬家一次,日常用品也会越来越多搬家也就越来越麻烦,记得最近的一次搬家专门找了一辆金杯把里面都塞满了,新家虽然比原来住的地方大了点,但是仍然空间有限啊。先说说开始准备搬家的时候先整理了一下内务(打包、清理垃圾)。

前一天把这些年的所有日常用品、生活用品都整理出来了,一些经常喜欢穿的衣服、鞋子啊虽然都买了很长时间了,还是把他们打包搬走了,搞不好明天就想穿上了。

再就是一些不知道什么时候可能被穿一次的衣服,真是取舍两难啊,最后决定如果打包的箱子能装下带走,装不下的话就当垃圾扔掉了。

还有一些长时间没出现在我眼前的东东,直接被我垃圾扔掉了,再也不会使用了,占地方。

从JDK1.2版本开始,把对象的引用分为四种级别,从而使程序能更加灵活的控制对象的生命周期。这四种级别由高到低依次为:强引用、软引用、弱引用和虚引用。Java中提供这四种引用类型主要有两个目的:第一是可以让程序员通过代码的方式决定某些对象的生命周期;第二是有利于JVM进行垃圾回收。

2,详解

  1. 强引用
    我们使用的大部分引用其实都是强引用,这是在我们的开发工作当中普遍存在的。如果一个对象具有强引用,那就类似我们经常穿的衣服啊等必不可少的生活用品,我们肯定不会把他扔掉,同样jvm的垃圾回收器也不会回收它。当内存空间不足的时候,java虚拟机宁可抛出OOM异常,也不会回收具有强引用的对象来释放内存。我们可以将对象显示的赋值为null,则gc认为该对象不存在引用,这时就可以回收这个对象。具体什么时候收集这要取决于gc的算法。也就是说方法的内部有一个强引用,这个引用保存在栈中,而真正的引用内容(Object)保存在堆中。当这个方法运行完成后就会退出方法栈,则引用内容的引用不存在,这个Object会被回收。 但是如果这个对象是全局的变量时,就需要在不用这个对象时赋值为null,因为强引用不会被垃圾回收。
    我们来看下Arraylist中的clear方法
    /**
         * Removes all of the elements from this list.  The list will
         * be empty after this call returns.
         */
        public void clear() {
            modCount++;
    
            // clear to let GC do its work
            for (int i = 0; i < size; i++)
                elementData[i] = null;
    
            size = 0;
        }

    这里看到Arraylist的clear方法其实是把整个list中的所有对象都赋值成了null,然后就等到GC回收了。

  2. 软引用
    软引用是用来描述一些有用但并不是必需的对象,在Java中用java.lang.ref.SoftReference类来表示。对于软引用关联着的对象,只有在内存不足的时候JVM才会回收该对象。如果一个对象只有软引用,就类似鸡肋,食之无味、弃之可惜,如果内存空间足够大,垃圾回收期就不会回收它,如果内存空间不够了,就会回收这些对象。只有垃圾回收器没有回收它,该对象就可以被程序使用。软引用可用来实现内存敏感的高速缓存。
    软引用可以和一个引用队列(ReferenceQueue)联合使用,如果软引用所引用的对象被垃圾回收,java虚拟机会把这个软引用加入到与之关联的引用队列中。
    String str=new String("abc");                                     // 强引用
    SoftReference<String> softRef=new SoftReference<String>(str);     // 软引用x
    softRef.get() //得到str对象,如果str被回收,则返回null

    当内存不足时,等价于:   

    If(JVM.内存不足()) {
       str = null;  // 转换为软引用
       System.gc(); // 垃圾回收器进行回收
    }

     

  3. 弱引用
    如果一个对象只有弱引用,那么就类似可有可无的生活用品,当JVM进行垃圾回收时,无论内存是否充足,都会回收被弱引用关联的对象。在java中,用java.lang.ref.WeakReference类来表示。
    弱引用和软引用的区别在于:弱引用的对象具有更短暂的生命周期。在垃圾回收时,一旦发现了只具有弱引用的对象,不管当前内存空间足够与否,都会回收它的内存。不过,由于垃圾回收器是一个优先级很低的线程, 因此不一定会很快发现那些只具有弱引用的对象。 
    弱引用可以和一个引用队列(ReferenceQueue)联合使用,如果弱引用所引用的对象被垃圾回收,Java虚拟机就会把这个弱引用加入到与之关联的引用队列中。
    WeakReference<String> sr = new WeakReference<String>(new String("hello"));
    System.out.println(sr.get());
    System.gc();                //手工模拟JVM的gc进行垃圾回收
    System.out.println(sr.get());

    这说明只要JVM进行垃圾回收,被弱引用关联的对象必定会被回收掉。

    public class ReferenceTest
    {
        private static ReferenceQueue<VeryBig> rq = new ReferenceQueue<VeryBig>();
        private static LinkedList<WeakReference<VeryBig>> linkedList = new LinkedList<WeakReference<VeryBig>>();
    
        public static void main(String args[])
        {
            int size = 3;
    
            for(int i = 0; i < size; i++)
            {
                linkedList.add(new VeryBigWeakReference(new VeryBig("Weak " + i), rq));
            }
            System.out.println("第一个VeryBig对象:"+linkedList.getFirst().get());
            System.gc();
            try
            { // 下面休息几分钟,让上面的垃圾回收线程运行完成
                TimeUnit.SECONDS.sleep(6);
            }
            catch(InterruptedException e)
            {
                e.printStackTrace();
            }
            checkQueue();
            System.out.println("第一个VeryBig对象:"+linkedList.getFirst().get());
        }
    
        /**
         * @Description: 查看ReferenceQueue是否存在对象
         * @author J·K
         * @date 2018/6/8 11:36
    
         */
        public static void checkQueue()
        {
            Reference<? extends VeryBig> ref = null;
            while((ref = rq.poll()) != null)
            {
                if(ref != null)
                {
                    System.out.println("In queue: " + ((VeryBigWeakReference) (ref)).id);
                }
            }
        }
    }
    
    class VeryBig
    {
        public String id;
        byte[] b = new byte[2 * 1024];
    
        public VeryBig(String id)
        {
            this.id = id;
        }
    
        protected void finalize()
        {
            System.out.println("回收 VeryBig " + id);
        }
    }
    
    /**
     * @Description: 封装WeakReference
     * @author J·K
     * @date 2018/6/8 11:37
    
     */
    class VeryBigWeakReference extends WeakReference<VeryBig>
    {
        public String id;
    
        public VeryBigWeakReference(VeryBig big, ReferenceQueue<VeryBig> rq)
        {
            super(big, rq);
            this.id = big.id;
        }
    
        protected void finalize()
        {
            System.out.println("回收 VeryBigWeakReference " + id);
        }
    }
    第一个VeryBig对象:com.VeryBig@1540e19d
    回收 VeryBig Weak 2
    回收 VeryBig Weak 1
    回收 VeryBig Weak 0
    In queue: Weak 1
    In queue: Weak 2
    In queue: Weak 0
    第一个VeryBig对象:null

     

  4. 虚引用
    “虚引用”顾名思义,就是形同虚设,与其他几种引用都不同,虚引用并不会决定对象的生命周期。在java中用java.lang.ref.PhantomReference类表示。如果一个对象仅持有虚引用,那么它就和没有任何引用一样,在任何时候都可能被垃圾回收。  虚引用主要用来跟踪对象被垃圾回收的活动。虚引用与软引用和弱引用的一个区别在于:虚引用必须和引用队列(ReferenceQueue)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。程序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。程序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必要的行动。
    垃圾回收时回收,无法通过引用取到对象值,可以通过如下代码实现
            Object obj = new Object();
            ReferenceQueue<Object> rq = new ReferenceQueue<Object>();
            PhantomReference<Object> pf = new PhantomReference<Object>(obj,rq);
            obj=null;
            System.out.println(pf.get());//永远返回null
            System.out.println(pf.isEnqueued());//返回是否从内存中已经删除
            System.gc();
            TimeUnit.SECONDS.sleep(6);
            System.out.println(pf.isEnqueued());
    null
    false
    true

 3,总结

        

 

posted @ 2018-06-08 13:08  mickey007  阅读(...)  评论(...编辑  收藏