Java中的四种引用


引用类型

被垃圾回收时间

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

对象缓存

内存不足时终止

弱引用

在垃圾回收时

对象缓存

垃圾回收时终止

虚引用

Unkonwn

Unkonwn

Unkonwn

1. 强引用

Object obj =new Object();


上述Object这类对象就具有强引用,属于不可回收的资源,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,也不会靠回收具有强引用的对象,来解决内存不足的问题。


值得注意的是:如果想中断或者回收强引用对象,可以显式地将引用赋值为null,这样的话JVM就会在合适的时间,进行垃圾回收。


2. 软引用

Object obj = new Object();
ReferenceQueue queue = new ReferenceQueue();
SoftReference reference = new SoftReference(obj, queue);
//强引用对象滞空,保留软引用
obj = null;


如果一个对象只具有软引用,那么它的性质属于可有可无的那种。如果此时内存空间足够,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告诉缓存。软引用可以和一个引用队列联合使用,如果软件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。


如果要判断哪些软引用对象已经被清理:

SoftReference ref = null;
while ((ref = (SoftReference) queue.poll()) != null) {
    //清除软引用对象
}


3. 弱引用

如果一个对象具有弱引用,那其的性质也是可有可无的状态。

而弱引用和软引用的区别在于:弱引用的对象拥有更短的生命周期,只要垃圾回收器扫描到它,不管内存空间充足与否,都会回收它的内存。

同样的弱引用也可以和引用队列一起使用。

Object obj = new Object();
ReferenceQueue queue = new ReferenceQueue();
WeakReference reference = new WeakReference(obj, queue);
//强引用对象滞空,保留软引用
obj = null;


4. 虚引用

虚引用和前面的软引用、弱引用不同,它并不影响对象的生命周期。如果一个对象与虚引用关联,则跟没有引用与之关联一样,在任何时候都可能被垃圾回收器回收。


注意:虚引用必须和引用队列关联使用,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。如果程序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。

Object obj = new Object();
ReferenceQueue queue = new ReferenceQueue();
PhantomReference reference = new PhantomReference(obj, queue);
//强引用对象滞空,保留软引用
obj = null;


5. 总结

  • 对于强引用,平时在编写代码时会经常使用。
  • 而其他三种类型的引用,使用得最多就是软引用和弱引用,这两种既有相似之处又有区别,他们都来描述非必须对象。
  • 被软引用关联的对象只有在内存不足时才会被回收,而被弱引用关联的对象在JVM进行垃圾回收时总会被回收。


6. 对象可及性的判断

在很多的时候,一个对象并不是从根集直接引用的,而是一个对象被其他对象引用,甚至同时被几个对象所引用,从而构成一个以根集为顶的树形结构。

Java中的四种引用

在这个树形的引用链中,箭头的方向代表了引用的方向,所指向的对象是被引用对象。由图可以看出,从根集到一个对象可以由很多条路径。


比如到达对象5的路径就有① -> ⑤,③ ->⑦两条路径。由此带来了一个问题,那就是某个对象的可及性如何判断:

  • 单条引用路径可及性判断:
    • 在这条路径中,最弱的一个引用决定对象的可及性。
  • 多条引用路径可及性判断:
    • 几条路径中,最强的一条的引用决定对象的可及性。


比如,我们假设图2中引用①和③为强引用,⑤为软引用,⑦为弱引用,对于对象5按照这两个判断原则,路径①-⑤取最弱的引用⑤,因此该路径对对象5的引用为软引用。同样,③-⑦为弱引用。在这两条路径之间取最强的引用,于是对象5是一个软可及对象。


Java垃圾回收器会优先清理可及强度低的对象


另外两个重要的点:

  • 强可达的对象一定不会被清理
  • JVM保证抛出out of memory之前,清理所有的软引用对象


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