導讀

• 移動開發知識體系總章（Java基礎、Android、Flutter）
• 基本數據類型
• 引用類型
• 強引用(FinalReference)
• 軟引用(SoftReference)
• 弱引用(WeakReference)
• 虛引用(PhantomReference)
• 引用隊列(ReferenceQueue)
• Android中有哪些軟引用的使用場景？

引用類型

Java為每種基本類型都提供了對應的封裝類型，分別為：Byte、Short、Integer、Long、Float、Double、Character、Boolean。引用類型是一種對象類型,它的值是指向內存空間的引用，就是地址。(操作內存中元素的方式)

在Java中提供了四個級別的引用：強引用、軟引用、弱引用、虛引用。在這四個引用類型中，只有強引用java.lang.ref.FinalReference類是包內可見，其他三種引用類型均為public，可以在應用程序中直接使用。引用類型的類結構如圖所示。

引用類型

強引用(FinalReference)

Java中默認聲明的就是強引用，比如：

Object obj = new Object(); //只要obj還指向Object對象，Object對象就不會被回收
obj = null;  //手動置null

只要強引用存在，垃圾回收器將永遠不會回收被引用的對象，哪怕內存不足時，JVM也會直接拋出OutOfMemoryError，也不會去回收強引用的對象。如果想中斷強引用與對象之間的聯系，可以顯示的將強引用賦值為null，這樣一來，JVM就可以適時的回收對象了。

強引用的特點：

• 強引用可以直接訪問目標對象。
• 強引用所指向的對象在任何時候都不會被系統回收。JVM寧愿拋出OOM異常，也不會回收強引用所指向的對象。
• 強引用可能導致內存泄漏。

軟引用(SoftReference)

軟引用是除了強引用外，最強的引用類型。可以通過java.lang.ref.SoftReference使用軟引用。在內存足夠的時候，軟引用對象不會被回收，只有在內存不足時，系統則會回收軟引用對象，如果回收了軟引用對象之后仍然沒有足夠的內存，才會拋出內存溢出異常。這種特性常常被用來實現緩存技術，比如網頁緩存，圖片緩存等對內存敏感的高速緩存。

SoftReference的特點是它的一個實例保存對一個Java對象的軟引用， 該軟引用的存在不妨礙垃圾收集線程對該Java對象的回收。也就是說，一旦SoftReference保存了對一個Java對象的軟引用后，在垃圾線程對 這個Java對象回收前，SoftReference類所提供的get()方法返回Java對象的強引用。一旦垃圾線程回收該Java對象之后，get()方法將返回null。

下面舉一個例子說明軟引用的使用方法。
在IDE設置參數 -Xmx2m -Xms2m規定堆內存大小為2m。

 @Test
    public void test3(){
        MyObject obj = new myObject();
        SoftReference sf = new SoftReference<>(obj);
        obj = null;
        System.gc();
//        byte[] bytes = new byte[1024*100];
//        System.gc();
        System.out.println("是否被回收"+sf.get());
    }

運行結果：

是否被回收cn.zyzpp.MyObject@42110406

現在打開被注釋掉的new byte[1024*100]語句，這條語句請求一塊大的堆空間，使堆內存使用緊張。并顯式的再調用一次GC，結果如下：

是否被回收null

說明在系統內存緊張的情況下，軟引用被回收。

弱引用(WeakReference)

弱引用的引用強度比軟引用要更弱一些，無論內存是否足夠，只要 JVM 開始進行垃圾回收，那些被弱引用關聯的對象都會被回收。用java.lang.ref.WeakReference實例來保存對一個Java對象的弱引用。

 public void test3(){
        MyObject obj = new MyObject();
        WeakReference sf = new WeakReference(obj);
        obj = null;
        System.out.println("是否被回收"+sf.get());
        System.gc();
        System.out.println("是否被回收"+sf.get());
    }

運行結果：

是否被回收cn.zyzpp.MyObject@42110406
是否被回收null

軟引用，弱引用都非常適合來保存那些可有可無的緩存數據，如果這么做，當系統內存不足時，這些緩存數據會被回收，不會導致內存溢出。而當內存資源充足時，這些緩存數據又可以存在相當長的時間，從而起到加速系統的作用。

虛引用(PhantomReference)

虛引用是最弱的一種引用關系，如果一個對象僅持有虛引用，那么它就和沒有任何引用一樣，它隨時可能會被回收，用java.lang.ref.PhantomReference類來表示，通過查看這個類的源碼，發現它只有一個構造函數和一個 get() 方法，而且它的 get() 方法僅僅是返回一個null，也就是說將永遠無法通過虛引用來獲取對象，虛引用必須要和 ReferenceQueue 引用隊列一起使用，它的作用在于跟蹤垃圾回收過程。

public class PhantomReference<T> extends Reference<T> {
    /**
     * Returns this reference object's referent.  Because the referent of a
     * phantom reference is always inaccessible, this method always returns
     * <code>null</code>.
     *
     * @return  <code>null</code>
     */
    public T get() {
        return null;
    }
    public PhantomReference(T referent, ReferenceQueue<? super T> q) {
        super(referent, q);
    }
}

當垃圾回收器準備回收一個對象時，如果發現它還有虛引用，就會在垃圾回收后，銷毀這個對象，將這個虛引用加入引用隊列。程序可以通過判斷引用隊列中是否已經加入了虛引用，來了解被引用的對象是否將要被垃圾回收。如果程序發現某個虛引用已經被加入到引用隊列，那么就可以在所引用的對象的內存被回收之前采取必要的行動。

public void test3(){
        MyObject obj = new MyObject();
        ReferenceQueue<Object> referenceQueue = new ReferenceQueue<>();
        PhantomReference sf = new PhantomReference<>(obj,referenceQueue);
        obj = null;
        System.out.println("是否被回收"+sf.get());
        System.gc();
        System.out.println("是否被回收"+sf.get());
    }

運行結果：

是否被回收null
是否被回收null

引用隊列(ReferenceQueue)

引用隊列由ReferenceQueue類表示，它用于保存被回收后對象的引用。當聯合使用軟引用、弱引用和引用隊列時，系統在回收被引用的對象之后，將把它所回收對象對應的引用添加到關聯的引用隊列中。而虛引用在對象被釋放之前，將把它對應的虛引用添加到它關聯的引用隊列中，這樣就可以在對象被回收之前采取一些必要的措施。

ReferenceQueue queue = new ReferenceQueue();
SoftReference ref = new SoftReference(aMyObject, queue); 

與軟引用、弱引用不同，虛引用必須和引用隊列一起使用。

ReferenceQueue<Object> referenceQueue = new ReferenceQueue<>();
PhantomReference sf = new PhantomReference<>(obj,referenceQueue);

Android中有哪些軟引用的使用場景？

利用軟引用、弱引用的機制可以進行OOM等優化：

• 若項目用到大量的默認圖片，而這些圖片在很多地方會用到，如果每次都去讀取圖片，由于讀取文件需要硬件操作，速度較慢，會導致性能較低。所以我們考慮將圖片緩存起來，需要的時候直接從內存中讀取。但是，由于圖片占用內存空間比較大，緩存很多圖片需要很多的內存，就可能比較容易發生OOM異常。這時，我們可以考慮使用軟引用技術來避免這個問題發生。

//定義一個HashMap，保存軟引用對象。
private Map<String, SoftReference<Bitmap>> imageCache = new HashMap<String, SoftReference<Bitmap>>();
//定義一個方法，保存Bitmap的軟引用到HashMap。
 public void addBitmapToCache(String path) {
        // 強引用的Bitmap對象
        Bitmap bitmap = BitmapFactory.decodeFile(path);
        // 軟引用的Bitmap對象
        SoftReference<Bitmap> softBitmap = new SoftReference<Bitmap>(bitmap);
        // 添加該對象到Map中使其緩存
        imageCache.put(path, softBitmap);
    }
//獲取的時候，通過SoftReference的get()方法得到Bitmap對象。
 public Bitmap getBitmapByPath(String path) {
        // 從緩存中取軟引用的Bitmap對象
        SoftReference<Bitmap> softBitmap = imageCache.get(path);
        // 判斷是否存在軟引用
        if (softBitmap == null) {
            return null;
        }
        // 取出Bitmap對象，如果由于內存不足Bitmap被回收，將取得空
        Bitmap bitmap = softBitmap.get();
        return bitmap;
    }

最后取出時，一定要進行非空判斷，Java代碼一定要堅持不信任原則，避免空指針。

• imageloder在處理緩存優化時也是用到了軟引用。
• 在Snackbar源碼中也使用了弱引用WeakReference，用來管理Snackbar。
• 在UniversalImageLoader 源碼中也使用了軟引用、弱引用