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  • Java引用总结--StrongReference、SoftReference、WeakReference、PhantomReference

     

    一个对象持有虚引用跟没有引用一样,就是没其他引用指向他。必须配合 引用队列ReferenceQueue(调用remove时如果没有被GC收集到这个引用对象的话会阻塞线程!)
    一个对象持有弱引用,若只有Reference的referent指向他,不管当前内存空间足够与否,都会回收它的内存。
    软引用与若引用相似,区别是 如果内存空间不足,才会回收这些对象的内存。

     强引用是宁抛OOM异常也不回收这些对象。


    1 Java引用介绍

     

       Java从1.2版本开始引入了4种引用,这4种引用的级别由高到低依次为:

       强引用  >  软引用  >  弱引用  >  虚引用

    ⑴强引用(StrongReference)
        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。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。

    ⑵软引用(SoftReference)

        如果一个对象只具有软引用,则内存空间足够,垃圾回收器就不会回收它;如果内存空间不足了,就会回收这些对象的内存。只要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。

    ⑶弱引用(WeakReference)

        弱引用与软引用的区别在于:只具有弱引用的对象拥有更短暂的生命周期。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。

    ⑷虚引用(PhantomReference)

        “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。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。

        虚引用主要用来跟踪对象被垃圾回收器回收的活动。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。

    由于引用和内存回收关系紧密。下面,先通过实例对内存回收有个认识;然后,进一步通过引用实例加深对引用的了解。

     


    2 内存回收

    创建公共类MyDate,它的作用是覆盖finalize()函数:在finalize()中输出打印信息,方便追踪

    说明:finalize()函数是在JVM回收内存时执行的,但JVM并不保证在回收内存时一定会调用finalize()。

    MyDate代码如下:


    复制代码
    package com.skywang.java;
    
    import java.util.Date;
    
    public class MyDate extends Date { 
    
        /** Creates a new instance of MyDate */
        public MyDate() {
        }
        // 覆盖finalize()方法
        protected void finalize() throws Throwable {
            super.finalize();
            System.out.println("obj [Date: " + this.getTime() + "] is gc");
        }   
    
        public String toString() {
            return "Date: " + this.getTime();
        }
    }
    复制代码

    在这个类中,对java.util.Date类进行了扩展,并重写了finalize()和toString()方法。

    创建公共类ReferenceTest,它的作用是定义一个方法drainMemory():消耗大量内存,以此来引发JVM回收内存

    ReferenceTest代码如下:

    复制代码
    package com.skywang.java;
    
    public class ReferenceTest {   
        /** Creates a new instance of ReferenceTest */
        public ReferenceTest() {
        }   
        
        // 消耗大量内存
        public static void drainMemory() {
            String[] array = new String[1024 * 10];
            for(int i = 0; i < 1024 * 10; i++) {
                for(int j = 'a'; j <= 'z'; j++) {
                    array[i] += (char)j;
                }           
            }
        }
    } 
    复制代码

    在这个类中定义了一个静态方法drainMemory(),此方法旨在消耗大量的内存,促使JVM运行垃圾回收。

    有了上面两个公共类之后,我们即可测试JVM什么时候进行垃圾回收。下面分3种情况进行测试:

    情况1:清除对象

    实现代码

    复制代码
    package com.skywang.java;
    
    public class NoGarbageRetrieve {
    
        public static void main(String[] args) {
            MyDate date = new MyDate();
            date = null;
        }
    }
    复制代码

    运行结果

    <无任何输出>

    结果分析:date虽然设为null,但由于JVM没有执行垃圾回收操作,MyDate的finalize()方法没有被运行。

    情况2:显式调用垃圾回收

    实现代码: 

    复制代码
    package com.skywang.java;
    
    public class ExplicitGarbageRetrieve {
    
        /**
         * @param args
         */public static void main(String[] args) {
            // TODO Auto-generated method stub
            MyDate date = new MyDate();
            date = null;
            System.gc();
        }
    
    }
    复制代码

    运行结果

    obj [Date: 1372137067328] is gc

    结果分析:调用了System.gc(),使JVM运行垃圾回收,MyDate的finalize()方法被运行。

    情况3:隐式调用垃圾回收

    实现代码: 

    复制代码
    package com.skywang.java;
    
    public class ImplicitGarbageRetrieve {
    
        /**
         * @param args
         */public static void main(String[] args) {
            // TODO Auto-generated method stub
            MyDate date = new MyDate();
            date = null;
            ReferenceTest.drainMemory();
        }
    
    } 
    复制代码

    运行结果

    obj [Date: 1372137171965] is gc

    结果分析:虽然没有显式调用垃圾回收方法System.gc(),但是由于运行了耗费大量内存的方法,触发JVM进行垃圾回收。

    总结:JVM的垃圾回收机制,在内存充足的情况下,除非你显式调用System.gc(),否则它不会进行垃圾回收;在内存不足的情况下,垃圾回收将自动运行


    3、Java对引用的分类

    3.1 强引用

    实例代码

    复制代码
    package com.skywang.java;
    
    public class StrongReferenceTest {
    
        public static void main(String[] args) {
            MyDate date = new MyDate();
            System.gc();
        }
    }
    复制代码

    运行结果

    <无任何输出>

    结果说明:即使显式调用了垃圾回收,但是用于date是强引用,date没有被回收。

    3.2 软引用

    实例代码

    复制代码
    package com.skywang.java;
    
    import java.lang.ref.SoftReference;
    
    publicclass SoftReferenceTest {
    
        publicstaticvoid main(String[] args) {
            SoftReference ref = new SoftReference(new MyDate());
            ReferenceTest.drainMemory();
        }
    }
    复制代码

    运行结果

    <无任何输出>

    结果说明:在内存不足时,软引用被终止。软引用被禁止时,

    SoftReference ref = new SoftReference(new MyDate());
    ReferenceTest.drainMemory();

    等价于

    MyDate date = new MyDate();

    // 由JVM决定运行
    If(JVM.内存不足()) {
    date = null;
    System.gc();
    }

    3.3 弱引用

    示例代码: 

    复制代码
    package com.skywang.java;
    
    import java.lang.ref.WeakReference;
    
    public class WeakReferenceTest {
    
        public static void main(String[] args) {
            WeakReference ref = new WeakReference(new MyDate());
            System.gc(); 
        }
    }
    复制代码

    运行结果

    obj [Date: 1372142034360] is gc

    结果说明:在JVM垃圾回收运行时,弱引用被终止.

    WeakReference ref = new WeakReference(new MyDate());
    System.gc();

    等同于:

    MyDate date = new MyDate();

    // 垃圾回收
    If(JVM.内存不足()) {
    date = null;
    System.gc();
    }

    3. 4 假象引用

    示例代码: 

    复制代码
    package com.skywang.java;
    
    import java.lang.ref.ReferenceQueue;
    import java.lang.ref.PhantomReference;
    
    public class PhantomReferenceTest {
    
        public static void main(String[] args) {
            ReferenceQueue queue = new ReferenceQueue();
            PhantomReference ref = new PhantomReference(new MyDate(), queue);
            System.gc();
        }
    }
    复制代码

    运行结果

    obj [Date: 1372142282558] is gc

    结果说明:假象引用,在实例化后,就被终止了。

    ReferenceQueue queue = new ReferenceQueue();
    PhantomReference ref = new PhantomReference(new MyDate(), queue);
    System.gc();

    等同于:

    MyDate date = new MyDate();
    date = null;

    可以用以下表格总结上面的内容: 

    级别

    什么时候被垃圾回收

    用途

    生存时间

    强引用

    从来不会

    对象的一般状态

    JVM停止运行时终止

    软引用

    在内存不足时

    对象简单?缓存

    内存不足时终止

    弱引用

    在垃圾回收时

    对象缓存

    gc运行后终止

    虚引用

    Unknown

    Unknown

    Unknown

     
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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/wangsong/p/5265108.html
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