在Java语言中,除了原始数据类型的变量,其他所有都是所谓的引用类型,指向各种不同的对象,理解引用对于掌握Java对象生命周期和JVM内部相关机制非常有帮助。本文讲述了强引用、软引用、弱引用、幻象引用的区别以及一些具体使用场景,而且是配合ReferenceQueue使用。
强引用
我们平常典型编码0bject obj = new Object()中的obj就是强引用。通过关键字new创建的对象所关联用就是强引用。当IVM内存空间不足,JVM宁愿抛出OutOfMemoryError运行时错误(OOM),使程序异常终止,也不会靠随意回收具有强引用的”存活”对象来解决内存不足的问题。对于个普通的对象,如果没有其他的引用关系,只要超过了引用的作用域或者显式地将相应(强)引用赋值为null,就是可以被垃圾收集的了,具体回收时机还是要看垃圾收集策略。
软引用
软引用通过SoftReference类实现。软引 l用的生命周期比强引用短一些。只有当JVM认为内存不足时,才会去试图回收软引用指向的对象:即JVM 会确保在抛出OutOfMemoryError之前,清理软引用指向的对象。软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器回收,Java虚拟机就会把这个软引用加入到与之关联的引用队列中。后续,我们可以调用ReferenceQueue的poll()方法来检查是否有它所关心的对象被回收。如果队列为空,将返回一个null,该方法返回队列中前面的一个Reference对象。
应用场景:软引用通常用来实现内存敏感的缓存。如果还有空闲内存,就可以暂时保留缓存,当内存不足时清理掉,这样就保证了使用缓存的同时,不会耗尽内存。
1 | String str = new String("ABC"); //强引用 |
弱引用
弱引用通过WeakReference类实现。弱用的生命周期比软引用短。在垃圾回收器线程扫描它所管辖的内存区域的过程中,一旦发现了具有弱引用的对象,不管当前内存空间足够与否,都会回收它的内存。于垃圾回收器是一个优先级很低的线程,因此不一定会很快回收弱引用的对象。弱引用可以和引用队列(ReferenceQueue) 联合使用,如果弱引用所引用的对象被垃圾回收,Java虛拟机就会把这个弱用加入到与之关联的引用队列中。
应用场景:弱应用同样可用于内存敏感的缓存。
在静态内部类中,经常会使用虚引用。例如:一个类发送网络请求,承担callback的静态内部类,则常以虚引用的方式来保存外部类(宿主类)的引用,当外部类需要被JVM回收时,不会因为网络请求没有及时回来,导致外部类不能被回收,引起内存泄漏
1 | String str = new String("ABC"); //强引用 |
虚引用
特点:虚引用也叫幻象引用,通过PhantomReference类来实现。无法通过引用访问对象的任何属性或函数。幻象引用仅仅是提供了一种确保对象被finalize以后,做某些事情的机制。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器回收。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。
1 | ReferenceQueue queue = new ReferenceQueue(); |
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。如果程序发现某个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一些程序行动。
应用场景:可用来跟踪对象被垃圾回收器回收的活动,当一个引用关联的对象被垃圾收集器回收之前会收到一系统通知。
1 | String str = new String("ABC"); //强引用 |
ReferenceQueue
四种引用由强到弱分别是:强引用 > 软引用 > 弱引用 > 虚引用。
ReferenceQueue无实际存储结构,存储逻辑依赖于内部节点之间的关系来表达。存储关联的且被GC的软引用,弱引用以及虚引用。下面可以看一个示例:
NormalObject.java
1 | package xpu.edu.tim; |
NormalObjectWeakReference.java
1 | package xpu.edu.tim; |
ReferenceQueueTest.java
1 | package xpu.edu.tim; |
上面的示例是否有点复杂呢?看看下面这个也行:
1 | package xpu.edu.tim; |
最终打印出do something,remove是一个阻塞方法,可以指定timeout, 或者选择一直阻塞。
- 本文作者: Tim
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