详解强引用、软引用、弱引用、虚引用
程序员文章站
2022-05-13 21:25:48
...
1、强引用
强引用是使用最普遍的引用。如果一个对象具有强引用，那垃圾回收器绝不会回收它。如下：
Object o1 = new Object();
当内存空间不足，Java虚拟机宁愿抛出OutOfMemoryError错误，使程序异常终止，也不会靠随意回收具有强引用的对象来解决内存不足的问题。如果不使用时，要通过如下方式来弱化引用，如下：
o1=null; // 帮助垃圾收集器回收此对象
在一个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o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。
强引用在实际中有非常重要的用处，举个ArrayList的实现源代码：
private transient Object[] elementData;
public void clear() {
modCount++;
// Let gc do its work
for (int i = 0; i < size; i++)
elementData[i] = null;
size = 0;
}
在ArrayList类中定义了一个私有的变量elementData数组，在调用方法清空数组时可以看到为每个数组内容赋值为null。不同于elementData=null，强引用仍然存在，避免在后续调用 add()等方法添加元素时进行重新的内存分配。使用如clear()方法中释放内存的方法对数组中存放的引用类型特别适用，这样就可以及时释放内存。
2、软引用
定义两个环境：内存不足和内存足够时：
public static void main(String[] args)
{
// Memory_Enough();
Memory_Not_Enough();
}
内存足够时：
public static void Memory_Not_Enough()
{
//在VM option中配置 -Xms10m -Xmx10m 造成内存不足的条件
Object o1 = new Object();
SoftReference<Object> softReference = new SoftReference<>(o1);
System.out.println(o1);
System.out.println(softReference.get());
o1 = null;
System.gc();
try
{
byte[] array = new byte[50 * 1024 * 1024];
}
catch (Exception e)
{
e.printStackTrace();
}
finally
{
System.out.println(o1);
System.out.println(softReference.get());
}
}
输出结果：
java.lang.Object@135fbaa4
java.lang.Object@135fbaa4
Exception in thread "main" java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space
at com.jvm.mz.SoftReferenceDemo.Memory_Not_Enough(SoftReferenceDemo.java:34)
at com.jvm.mz.SoftReferenceDemo.main(SoftReferenceDemo.java:50)
null
null
在内存不足的时候、会回收软引用的对象
内存足够时：
public static void Memory_Enough()
{
Object o1 = new Object();
SoftReference<Object> softReference = new SoftReference<>(o1);
System.out.println(o1);
System.out.println(softReference.get());
System.out.println("=====");
o1 = null;
System.gc();
System.out.println(o1);
System.out.println(softReference.get());
}
输出结果：
java.lang.Object@135fbaa4
java.lang.Object@135fbaa4
=====
null
java.lang.Object@135fbaa4
在内存足够的时候，不会回收软引用的对象
使用场景
1、软引用在实际中有重要的应用，例如浏览器的后退按钮。按后退时，这个后退时显示的网页内容是重新进行请求还是
从缓存中取出呢？这就要看具体的实现策略了。
（1）如果一个网页在浏览结束时就进行内容的回收，则按后退查看前面浏览过的页面时，需要重新构建
（2）如果将浏览过的网页存储到内存中会造成内存的大量浪费，甚至会造成内存溢出
2、mybatis的缓存也用到了软引用，在内存不足的时候，会自动清楚缓存内容
3、弱引用
弱引用不管内存是否充足，都会在系统进行GC的时候进行回收
package com.jvm.mz;
import java.lang.ref.WeakReference;
public class WeakReferenceDemo
{
public static void main(String[] args)
{
Object o1 = new Object();
WeakReference<Object> weakReference = new WeakReference<>(o1);
System.out.println(o1);
System.out.println(weakReference.get());
o1 = null;
System.gc();
System.out.println("============");
System.out.println(o1);
System.out.println(weakReference.get());
}
}
输出结果:
[email protected]
[email protected]
============
null
null
3.1引用队列
引用队列适用于 软引用、弱引用、虚引用
引用队列是引用进行回收之前会被放到一个引用队列里面，引用队列可以在定义的时候加上去
package com.jvm.mz;
import java.lang.ref.ReferenceQueue;
import java.lang.ref.WeakReference;
public class ReferenceQueenDemo
{
public static void main(String[] args) throws InterruptedException
{
Object o1 = new Object();
ReferenceQueue<Object> queen = new ReferenceQueue<>();
WeakReference<Object> weak = new WeakReference<>(o1,queen);
System.out.println(o1);
System.out.println(weak.get());
System.out.println(queen.poll());
System.out.println("=====");
o1 = null;
System.gc();
System.out.println(o1);
System.out.println(weak.get());
System.out.println(queen.poll());
}
}
输出结果：
java.lang.Object@135fbaa4
java.lang.Object@135fbaa4
null
=====
null
null
java.lang.ref.WeakReference@45ee12a7
3.2 WeakHashMap
WeakHashmap中如果key在赋值为空的时候，则该键值对也会回收
package com.jvm.mz;
import java.util.HashMap;
import java.util.WeakHashMap;
public class WeakHashMapDemo
{
public static void main(String[] args)
{
myHashmap();
System.out.println("======");
myWeakHashmap();
}
private static void myWeakHashmap()
{
WeakHashMap<Integer, String> map = new WeakHashMap<>();
Integer key = new Integer(2);
String value = "HashMap";
map.put(key, value);
System.out.println(map);
key = null;
System.out.println(map);
System.gc();
System.out.println(map + "\t" + map.size());
}
private static void myHashmap()
{
HashMap<Integer, String> map = new HashMap<>();
Integer key = new Integer(1);
String value = "HashMap";
map.put(key, value);
System.out.println(map);
key = null;
System.out.println(map);
System.gc();
System.out.println(map + "\t" + map.size());
}
}
输出结果:
{1=HashMap}
{1=HashMap}
{1=HashMap} 1
======
{2=HashMap}
{2=HashMap}
{} 0
以上实例中，如果WeakHashMap的key被赋值为空后，那么该键值对也会被回收掉
4、虚引用
虚引用的get方法无论如何都返回为null，形同虚设的意思，首先看下源码：
public T get() {
return null;
}
虚引用结合引用队列来使用，在虚引用在回收之前会被放到引用队列中：
package com.jvm.mz;
import java.lang.ref.PhantomReference;
import java.lang.ref.ReferenceQueue;
import java.lang.ref.WeakReference;
public class PhantomReferenceDemo
{
public static void main(String[] args) throws InterruptedException
{
Object o1 = new Object();
ReferenceQueue<Object> queen = new ReferenceQueue<>();
PhantomReference<Object> phan = new PhantomReference<>(o1,queen);
System.out.println(o1);
System.out.println(phan.get());
System.out.println(queen.poll());
System.out.println("====");
o1 = null;
System.gc();
Thread.sleep(500);
System.out.println(o1);
System.out.println(phan.get());
System.out.println(queen.poll());
}
}
输出结果:
java.lang.Object@135fbaa4
null
null
====
null
null
java.lang.ref.PhantomReference@45ee12a7