Java中的强引用、软引用、弱引用和虚引用

Java中的强引用、软引用、弱引用和虚引用

1.强引用
本章前文介绍的引用实际上都是强引用,这是使用最普遍的引用。如果一个对象具有强引用,那就 类似于必不可少的生活用品,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问题。

2.软引用(SoftReference)

如果一个对象只具有软引用,那就类似于可有可物的生活用品。如果内存空间足够,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,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。

3.弱引用(WeakReference)
如 果一个对象只具有弱引用,那就类似于可有可物的生活用品。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。

4.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。
虚 引用主要用来跟踪对象被垃圾回收的活动。虚引用与软引用和弱引用的一个区别在于:虚引用必须和引用队列(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。程序可以通过判断引用队列中是 否已经加入了虚引用,来了解

被引用的对象是否将要被垃圾回收。程序如果发现某个虚引用已经被加入到引用队列,那么就可以在所引用的对象的内存被回收之前采取必要的行动。

在本书中,"引用"既可以作为动词,也可以作为名词,读者应该根据上下文来区分"引用"的含义。

在 java.lang.ref包中提供了三个类:SoftReference类、WeakReference类和PhantomReference类,它 们分别代表软引用、弱引用和虚引用。ReferenceQueue类表示引用队列,它可以和这三种引用类联合使用,以便跟踪Java虚拟机回收所引用的对 象的活动。以下程序创建了一个String对象、ReferenceQueue对象和WeakReference对象:

//创建一个强引用
String str = new String("hello");

//创建引用队列, <String>为范型标记,表明队列中存放String对象的引用
ReferenceQueue<String> rq = new ReferenceQueue<String>();

//创建一个弱引用,它引用"hello"对象,并且与rq引用队列关联
//<String>为范型标记,表明WeakReference会弱引用String对象
WeakReference<String> wf = new WeakReference<String>(str, rq);

以上程序代码执行完毕,内存中引用与对象的关系如图11-10所示。

图11-10 "hello"对象同时具有强引用和弱引用

在图11-10中,带实线的箭头表示强引用,带虚线的箭头表示弱引用。从图中可以看出,此时"hello"对象被str强引用,并且被一个WeakReference对象弱引用,因此"hello"对象不会被垃圾回收。
在以下程序代码中,把引用"hello"对象的str变量置为null,然后再通过WeakReference弱引用的get()方法获得"hello"对象的引用:

String str = new String("hello"); //①
ReferenceQueue<String> rq = new ReferenceQueue<String>(); //②
WeakReference<String> wf = new WeakReference<String>(str, rq); //③

str=null; //④取消"hello"对象的强引用
String str1=wf.get(); //⑤假如"hello"对象没有被回收,str1引用"hello"对象

//假如"hello"对象没有被回收,rq.poll()返回null
Reference<? extends String> ref=rq.poll(); //⑥

执 行完以上第④行后,内存中引用与对象的关系如图11-11所示,此 时"hello"对象仅仅具有弱引用,因此它有可能被垃圾回收。假如它还没有被垃圾回收,那么接下来在第⑤行执行wf.get()方法会返 回"hello"对象的引用,并且使得这个对象被str1强引用。再接下来在第⑥行执行rq.poll()方法会返回null,因为此时引用队列中没有任 何引用。ReferenceQueue的poll()方法用于返回队列中的引用,如果没有则返回null。


图11-11 "hello"对象只具有弱引用

在 以下程序代码中,执行完第④行后,"hello"对象仅仅具有弱引用。接下来两次调用System.gc()方法,催促垃圾回收器工作,从而提 高"hello"对象被回收的可能性。假如"hello"对象被回收,那么WeakReference对象的引用被加入到ReferenceQueue 中,接下来wf.get()方法返回null,并且rq.poll()方法返回WeakReference对象的引用。图11-12显示了执行完第⑧行后 内存中引用与对象的关系。

String str = new String("hello"); //①
ReferenceQueue<String> rq = new ReferenceQueue<String>(); //②
WeakReference<String> wf = new WeakReference<String>(str, rq); //③
str=null; //④

//两次催促垃圾回收器工作,提高"hello"对象被回收的可能性
System.gc(); //⑤
System.gc(); //⑥
String str1=wf.get(); //⑦ 假如"hello"对象被回收,str1为null
Reference<? extends String> ref=rq.poll(); //⑧


图11-12 "hello"对象被垃圾回收,弱引用被加入到引用队列

你可能感兴趣的