Java 7之基礎 - 強引用、弱引用、軟引用、虛引用

1、強引用(StrongReference)

強引用是使用最普遍的引用。如果一個對象具有強引用,那垃圾回收器絕不會回收它。如下:

[java]view plaincopy

print?

Object?o=newObject();//??強引用

當內存空間不足,Java虛擬機寧愿拋出OutOfMemoryError錯誤,使程序異常終止,也不會靠隨意回收具有強引用的對象來解決內存不足的問題。如果不使用時,要通過如下方式來弱化引用,如下:

[java]view plaincopy

print?

o=null;//?幫助垃圾收集器回收此對象

顯式地設置o為null,或超出對象的生命周期范圍,則gc認為該對象不存在引用,這時就可以回收這個對象。具體什么時候收集這要取決于gc的算法。

舉例:

[java]view plaincopy

print?

publicvoidtest(){

Object?o=newObject();

//?省略其他操作

}

在一個方法的內部有一個強引用,這個引用保存在棧中,而真正的引用內容(Object)保存在堆中。當這個方法運行完成后就會退出方法棧,則引用內容的引用不存在,這個Object會被回收。

但是如果這個o是全局的變量時,就需要在不用這個對象時賦值為null,因為強引用不會被垃圾回收。

強引用在實際中有非常重要的用處,舉個ArrayList的實現源代碼:

[java]view plaincopy

print?

privatetransientObject[]?elementData;

publicvoidclear()?{

modCount++;

//?Let?gc?do?its?work

for(inti?=0;?i?<?size;?i++)

elementData[i]?=null;

size?=0;

}

在ArrayList類中定義了一個私有的變量elementData數組,在調用方法清空數組時可以看到為每個數組內容賦值為null。不同于elementData=null,強引用仍然存在,避免在后續調用 add()等方法添加元素時進行重新的內存分配。使用如clear()方法中釋放內存的方法對數組中存放的引用類型特別適用,這樣就可以及時釋放內存。

2、軟引用(SoftReference)

如果一個對象只具有軟引用,則內存空間足夠,垃圾回收器就不會回收它;如果內存空間不足了,就會回收這些對象的內存。只要垃圾回收器沒有回收它,該對象就可以被程序使用。軟引用可用來實現內存敏感的高速緩存。

[java]view plaincopy

print?

String?str=newString("abc");//?強引用

SoftReference?softRef=newSoftReference(str);//?軟引用

當內存不足時,等價于:

[java]view plaincopy

print?

If(JVM.內存不足())?{

str?=null;//?轉換為軟引用

System.gc();//?垃圾回收器進行回收

}

虛引用在實際中有重要的應用,例如瀏覽器的后退按鈕。按后退時,這個后退時顯示的網頁內容是重新進行請求還是從緩存中取出呢?這就要看具體的實現策略了。

(1)如果一個網頁在瀏覽結束時就進行內容的回收,則按后退查看前面瀏覽過的頁面時,需要重新構建

(2)如果將瀏覽過的網頁存儲到內存中會造成內存的大量浪費,甚至會造成內存溢出

這時候就可以使用軟引用

[java]view plaincopy

print?

Browser?prev?=newBrowser();//?獲取頁面進行瀏覽

SoftReference?sr?=newSoftReference(prev);//?瀏覽完畢后置為軟引用

if(sr.get()!=null){

rev?=?(Browser)?sr.get();//?還沒有被回收器回收,直接獲取

}else{

prev?=newBrowser();//?由于內存吃緊,所以對軟引用的對象回收了

sr?=newSoftReference(prev);//?重新構建

}

這樣就很好的解決了實際的問題。

軟引用可以和一個引用隊列(ReferenceQueue)聯合使用,如果軟引用所引用的對象被垃圾回收器回收,Java虛擬機就會把這個軟引用加入到與之關聯的引用隊列中。

3、弱引用(WeakReference)

弱引用與軟引用的區別在于:只具有弱引用的對象擁有更短暫的生命周期。在垃圾回收器線程掃描它所管轄的內存區域的過程中,一旦發現了只具有弱引用的對象,不管當前內存空間足夠與否,都會回收它的內存。不過,由于垃圾回收器是一個優先級很低的線程,因此不一定會很快發現那些只具有弱引用的對象。

[java]view plaincopy

print?

String?str=newString("abc");

WeakReference?abcWeakRef?=newWeakReference(str);

str=null;

當垃圾回收器進行掃描回收時等價于:

[java]view plaincopy

print?

str?=null;

System.gc();

如果這個對象是偶爾的使用,并且希望在使用時隨時就能獲取到,但又不想影響此對象的垃圾收集,那么你應該用 Weak Reference 來記住此對象。

下面的代碼會讓str再次變為一個強引用:

[java]view plaincopy

print?

String??abc?=?abcWeakRef.get();

弱引用可以和一個引用隊列(ReferenceQueue)聯合使用,如果弱引用所引用的對象被垃圾回收,Java虛擬機就會把這個弱引用加入到與之關聯的引用隊列中。

當你想引用一個對象,但是這個對象有自己的生命周期,你不想介入這個對象的生命周期,這時候你就是用弱引用。

這個引用不會在對象的垃圾回收判斷中產生任何附加的影響。

[java]view plaincopy

print?

publicclassReferenceTest?{

privatestaticReferenceQueue?rq?=newReferenceQueue();

publicstaticvoidcheckQueue()?{

Reference?ref?=null;

while((ref?=?rq.poll())?!=null)?{

if(ref?!=null)?{

System.out.println("In?queue:?"+?((VeryBigWeakReference)?(ref)).id);

}

}

}

publicstaticvoidmain(String?args[])?{

intsize?=3;

LinkedList>?weakList?=newLinkedList>();

for(inti?=0;?i?<?size;?i++)?{

weakList.add(newVeryBigWeakReference(newVeryBig("Weak?"+?i),?rq));

System.out.println("Just?created?weak:?"+?weakList.getLast());

}

System.gc();

try{//?下面休息幾分鐘,讓上面的垃圾回收線程運行完成

Thread.currentThread().sleep(6000);

}catch(InterruptedException?e)?{

e.printStackTrace();

}

checkQueue();

}

}

classVeryBig?{

publicString?id;

//?占用空間,讓線程進行回收

byte[]?b?=newbyte[2*1024];

publicVeryBig(String?id)?{

this.id?=?id;

}

protectedvoidfinalize()?{

System.out.println("Finalizing?VeryBig?"+?id);

}

}

classVeryBigWeakReferenceextendsWeakReference?{

publicString?id;

publicVeryBigWeakReference(VeryBig?big,?ReferenceQueue?rq)?{

super(big,?rq);

this.id?=?big.id;

}

protectedvoidfinalize()?{

System.out.println("Finalizing?VeryBigWeakReference?"+?id);

}

}

最后的輸出結果為:

[java]view plaincopy

print?

Just?created?weak:?com.javabase.reference.VeryBigWeakReference@1641c0

Just?created?weak:?com.javabase.reference.VeryBigWeakReference@136ab79

Just?created?weak:?com.javabase.reference.VeryBigWeakReference@33c1aa

Finalizing?VeryBig?Weak2

Finalizing?VeryBig?Weak1

Finalizing?VeryBig?Weak0

In?queue:?Weak1

In?queue:?Weak2

In?queue:?Weak0

4、虛引用(PhantomReference)

“虛引用”顧名思義,就是形同虛設,與其他幾種引用都不同,虛引用并不會決定對象的生命周期。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,在任何時候都可能被垃圾回收器回收。

虛引用主要用來跟蹤對象被垃圾回收器回收的活動。虛引用與軟引用和弱引用的一個區別在于:虛引用必須和引用隊列 (ReferenceQueue)聯合使用。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,就會在回收對象的內存之前,把這個虛引用加入到與之 關聯的引用隊列中。

5、總結

Java4種引用的級別由高到低依次為:

強引用 ?> ?軟引用 ?> ?弱引用 ?> ?虛引用

通過圖來看一下他們之間在垃圾回收時的區別:

當垃圾回收器回收時,某些對象會被回收,某些不會被回收。垃圾回收器會從根對象Object來標記存活的對象,然后將某些不可達的對象和一些引用的對象進行回收,如果對這方面不是很了解,可以參考如下的文章:

傳送門:Java內存管理http://blog.csdn.net/mazhimazh/article/category/1907599

通過表格來說明一下,如下:

引用類型

被垃圾回收時間

用途

生存時間

強引用

從來不會

對象的一般狀態

JVM停止運行時終止

軟引用

在內存不足時

對象緩存

內存不足時終止

弱引用

在垃圾回收時

對象緩存

gc運行后終止

虛引用

Unknown

Unknown

Unknown


參考:http://blog.csdn.net/mazhimazh/article/details/19752475

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