JAVA四種引用(強(qiáng)引用,弱引用,軟引用,虛引用)

JAVA四種引用(強(qiáng)引用,弱引用,軟引用,虛引用)

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參考:
Java 的強(qiáng)引用、弱引用、軟引用、虛引用
四種引用類型及引用隊(duì)列

總結(jié):

強(qiáng)引用(StrongReference):

效果:存在強(qiáng)引用的對(duì)象,不會(huì)被JVM回收。
回收:當(dāng)所有的強(qiáng)引用都斷開(kāi)后,在JVM進(jìn)行垃圾回收時(shí),該對(duì)象會(huì)被回收。

// 強(qiáng)引用  
String str = new String("Reference");  

// 置空  
obj = null;  
// 指向另一對(duì)象  
obj= newObject();  

軟應(yīng)用(SoftReference):

效果:存在軟引用的對(duì)象,在內(nèi)存不足時(shí),才會(huì)被JVM回收。
應(yīng)用:緩存數(shù)據(jù),提高數(shù)據(jù)的獲取速度。

// 軟引用:緩存數(shù)據(jù)  
SoftReference<String> sr = newSoftReference<String>(new String("CacheData"));  
  
// 獲取數(shù)據(jù)  
String str = sr.get();  
  
// 斷開(kāi)強(qiáng)引用  
str= null; 

弱引用(WeakReference):

效果:存在弱引用的對(duì)象,每次JVM進(jìn)行垃圾回收時(shí),該對(duì)象都會(huì)被回收。
應(yīng)用:短時(shí)間緩存某些次要數(shù)據(jù)。

// 弱引用  
WeakReference<String> wr = newWeakReference<String>(new String("CacheData"));  
  
// 獲取數(shù)據(jù)  
String str = wr.get();  
  
// 斷開(kāi)強(qiáng)引用  
str= null;  
   
// 弱引用Map  
WeakHashMap<String, String> whm = new WeakHashMap<String,String>();  

虛引用(PhantomReference):

效果:相當(dāng)于無(wú)引用,使對(duì)象無(wú)法被使用,必須與引用隊(duì)列配合使用。
應(yīng)用:使對(duì)象進(jìn)入不可用狀態(tài),等待下次JVM垃圾回收,從而使對(duì)象進(jìn)入引用列隊(duì)中

// 引用隊(duì)列  
ReferenceQueue<String> rq = newReferenceQueue<String>();  
  
// 幽靈引用  
PhantomReference<String> pr = newPhantomReference<String>(new String(""),rq);  
  
// 永遠(yuǎn)為null(幽靈引用相當(dāng)于無(wú)引用)  
System.out.println(pr.get());  

引用隊(duì)列(ReferenceQueue):

效果:引用隊(duì)列可以配合軟引用、弱引用及幽靈引用使用,當(dāng)引用的對(duì)象將要被JVM回收時(shí),會(huì)將其加入到引用隊(duì)列中。
應(yīng)用:通過(guò)引用隊(duì)列可以了解JVM垃圾回收情況。

// 引用隊(duì)列  
ReferenceQueue<String> rq = newReferenceQueue<String>();  
   
// 軟引用  
SoftReference<String> sr = newSoftReference<String>(new String("Soft"),rq);  
// 弱引用  
WeakReference<String> wr = newWeakReference<String>(new String("Weak"),rq);  
// 幽靈引用  
PhantomReference<String> pr = newPhantomReference<String>(new String("Phantom"),rq);  
   
// 從引用隊(duì)列中彈出一個(gè)對(duì)象引用  
Reference<? extends String> ref = rq.poll(); 

詳情:

強(qiáng)引用

強(qiáng)引用是使用最普遍的引用。如果一個(gè)對(duì)象具有強(qiáng)引用,那垃圾回收器絕不會(huì)回收它。如下:

Object o=new Object();   //  強(qiáng)引用

當(dāng)內(nèi)存空間不足,Java虛擬機(jī)寧愿拋出OutOfMemoryError錯(cuò)誤,使程序異常終止,也不會(huì)靠隨意回收具有強(qiáng)引用的對(duì)象來(lái)解決內(nèi)存不足的問(wèn)題。如果不使用時(shí),要通過(guò)如下方式來(lái)弱化引用,如下:

o=null;     // 幫助垃圾收集器回收此對(duì)象

顯式地設(shè)置o為null,或超出對(duì)象的生命周期范圍,則gc認(rèn)為該對(duì)象不存在引用,這時(shí)就可以回收這個(gè)對(duì)象。具體什么時(shí)候收集這要取決于gc的算法。
舉例:

public void test(){
    Object o=new Object();
    // 省略其他操作
}

在一個(gè)方法的內(nèi)部有一個(gè)強(qiáng)引用,這個(gè)引用保存在棧中,而真正的引用內(nèi)容(Object)保存在堆中。當(dāng)這個(gè)方法運(yùn)行完成后就會(huì)退出方法棧,則引用內(nèi)容的引用不存在,這個(gè)Object會(huì)被回收。
但是如果這個(gè)o是全局的變量時(shí),就需要在不用這個(gè)對(duì)象時(shí)賦值為null,因?yàn)閺?qiáng)引用不會(huì)被垃圾回收。

強(qiáng)引用在實(shí)際中有非常重要的用處,舉個(gè)ArrayList的實(shí)現(xiàn)源代碼:在ArrayList類中定義了一個(gè)私有的變量elementData數(shù)組,在調(diào)用方法清空數(shù)組時(shí)可以看到為每個(gè)數(shù)組內(nèi)容賦值為null。不同于elementData=null,強(qiáng)引用仍然存在,避免在后續(xù)調(diào)用 add()等方法添加元素時(shí)進(jìn)行重新的內(nèi)存分配。使用如clear()方法中釋放內(nèi)存的方法對(duì)數(shù)組中存放的引用類型特別適用,這樣就可以及時(shí)釋放內(nèi)存。

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;
}

軟引用

如果一個(gè)對(duì)象只具有軟引用,則內(nèi)存空間足夠,垃圾回收器就不會(huì)回收它;
如果內(nèi)存空間不足了,就會(huì)回收這些對(duì)象的內(nèi)存;
只要垃圾回收器沒(méi)有回收它,該對(duì)象就可以被程序使用;
軟引用可用來(lái)實(shí)現(xiàn)內(nèi)存敏感的高速緩存

String str=new String("abc");                                     // 強(qiáng)引用
SoftReference<String> softRef=new SoftReference<String>(str);     // 軟引用

當(dāng)內(nèi)存不足時(shí),等價(jià)于:

If(JVM.內(nèi)存不足()) {
   str = null;  // 轉(zhuǎn)換為軟引用
   System.gc(); // 垃圾回收器進(jìn)行回收
}

應(yīng)用:
軟引用在實(shí)際中有重要的應(yīng)用,例如瀏覽器的后退按鈕。按后退時(shí),這個(gè)后退時(shí)顯示的網(wǎng)頁(yè)內(nèi)容是重新進(jìn)行請(qǐng)求還是從緩存中取出呢?這就要看具體的實(shí)現(xiàn)策略了。

(1)如果一個(gè)網(wǎng)頁(yè)在瀏覽結(jié)束時(shí)就進(jìn)行內(nèi)容的回收,則按后退查看前面瀏覽過(guò)的頁(yè)面時(shí),需要重新構(gòu)建

(2)如果將瀏覽過(guò)的網(wǎng)頁(yè)存儲(chǔ)到內(nèi)存中會(huì)造成內(nèi)存的大量浪費(fèi),甚至?xí)斐蓛?nèi)存溢出

Browser prev = new Browser();               // 獲取頁(yè)面進(jìn)行瀏覽
SoftReference sr = new SoftReference(prev); // 瀏覽完畢后置為軟引用        
if(sr.get()!=null){ 
    rev = (Browser) sr.get();           // 還沒(méi)有被回收器回收,直接獲取
}else{
    prev = new Browser();               // 由于內(nèi)存吃緊,所以對(duì)軟引用的對(duì)象回收了
    sr = new SoftReference(prev);       // 重新構(gòu)建
}

弱引用

弱引用與軟引用的區(qū)別在于:只具有弱引用的對(duì)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(nèi)存區(qū)域的過(guò)程中,一旦發(fā)現(xiàn)了只具有弱引用的對(duì)象,不管當(dāng)前內(nèi)存空間足夠與否,都會(huì)回收它的內(nèi)存。不過(guò),由于垃圾回收器是一個(gè)優(yōu)先級(jí)很低的線程,因此不一定會(huì)很快發(fā)現(xiàn)那些只具有弱引用的對(duì)象。

// 弱引用  
WeakReference<String> wr = newWeakReference<String>(new String("CacheData"));  
  
// 獲取數(shù)據(jù)  
String str = wr.get();  
  
// 斷開(kāi)強(qiáng)引用  
str= null;  
   
// 弱引用Map  
WeakHashMap<String, String> whm = new WeakHashMap<String,String>();  
String str=new String("abc");    
WeakReference<String> abcWeakRef = new WeakReference<String>(str);
str=null;

當(dāng)垃圾回收器進(jìn)行掃描回收時(shí)等價(jià)于:

str = null;
System.gc();

虛引用

“虛引用”顧名思義,就是形同虛設(shè),與其他幾種引用都不同,虛引用并不會(huì)決定對(duì)象的生命周期。如果一個(gè)對(duì)象僅持有虛引用,那么它就和沒(méi)有任何引用一樣,在任何時(shí)候都可能被垃圾回收器回收。

虛引用主要用來(lái)跟蹤對(duì)象被垃圾回收器回收的活動(dòng)。虛引用與軟引用和弱引用的一個(gè)區(qū)別在于:虛引用必須和引用隊(duì)列 (ReferenceQueue)聯(lián)合使用。當(dāng)垃圾回收器準(zhǔn)備回收一個(gè)對(duì)象時(shí),如果發(fā)現(xiàn)它還有虛引用,就會(huì)在回收對(duì)象的內(nèi)存之前,把這個(gè)虛引用加入到與之關(guān)聯(lián)的引用隊(duì)列中。

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