JAVA中的四大引用

2022-01-19 18:40:52

强引用(StrongReference)

我们平常使用new操作符来创建的对象就是强引用对象，只要有一个引用存在，垃圾回收器永远不可能回收具有强引用的对象。

Object obj=new Object();

注意：

强引用的对象并不是永远不会被回收，需要把obj值为null，或者超出对象的生命周期之后，GC就有机会去回收它，具体什么时候回收要看GC。还有，这里的StrongReference只是一个对强引用的称呼，在java中并没有对应的实体类。

软引用(SoftReference)

软引用是用来描述一些还有用但并非必须的对象。当内存充足时，垃圾回收器不会清理具有软引用的对象，只有当内存不足时垃圾回收器才会去清理这些对象，如果清理完软引用的对象后内存还是不足才会抛出异常。

软引用在java中也是一个对象，对应的实体类是SoftReference

案例：

这个案例我们事先把最大堆内存改为了24M

-Xmx24M

/**
  * 软引用demo
  * SoftReference
  * 1.当内存不足的时，JVM就会把软引用对象进行回收
  * 2.如果回收后还是没有足够的内存，才会抛出内存溢出异常
  */
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
 SoftReference<byte[]> s=new SoftReference<>(new         byte[1024*1024*10]);//10m
 System.out.println(s.get());
 System.gc();//启动GC
 Thread.sleep(500);
 System.out.println(s.get());
 //再创建一个数组，堆中存不下的时候，垃圾回收器工作
 //先回收一次，如果第一次回收后内存还是不够
 //则再清理第二次，这一次会把软引用对象清除
 byte[] b=new byte[1024*1024*15];//15m
 System.out.println(s.get());//null
}

控制台打印结果：

[B@2a139a55
[B@2a139a55
null

此外，还可以通过以下JVM参数来打印GC日志

-XX:+PrintGC //打印简单的GC日志
-XX:+PrintGCDetails //打印详细的GC日志

通过控制台的打印结果我们得出结论：内存充足的情况下，具有软引用的对象不会被垃圾回收器回收，当再次创建了新的对象，结果导致堆内存不足时就会启动第一次GC，这一次不会回收软引用关联的对象，但是当第一次清理之后发现内存还是不够，则会再启动第二次GC，这一次GC才会清理掉软引用关联的对象。

由于，在JAVA中软引用也是一个类，我们需要软引用需要创建软引用类实例，我们在上面案例中，变量s的引用指向的是new SoftReference()这个实例对象，属于强引用关系，而在这个实例对象的里面又去引用了我们new出来的byte数组实例，这个引用是软引用关系。

SoftReference<byte[]> s=new SoftReference<>(new byte[1024*1024*10]);

关系图如下：

软引用非常适合用在缓存中，假如用户访问的系统中需要加载很多图片，内存够用的时候可以缓存很多图片，假如内存不够用了，再把图片先回收掉也无妨，下次需要的时候再加载一次即可。

弱引用(WeakReference)

无论内存够不够，只要垃圾回收器启动，弱引用关联的对象肯定被回收。

弱引用对象的实体类是WeakReference

案例：

/**
  * 弱引用demo
  * WeakReference
  * 不管内存够不够，都会进行回收
  */
public static void main(String[] args) {
 WeakReference<Object> w=new WeakReference<Object>(new Object());
 System.out.println(w.get());
 System.gc();
 System.out.println(w.get());
}

控制台打印结果

java.lang.Object@2a139a55
null

可以看出，弱引用关联的对象只能存活到下一次启动GC之前。

弱引用可以用来解决内存泄露的问题，比如：ThreadLocal中的key就使用到了弱引用来防止内存泄露。

关系图如下：

转载：ThreadLocal源码分析

虚引用(PhantomReference)

虚引用，又称作幻象引用，如果一个对象具有虚引用，那么它和没有任何引用一样，被虚引用关联的对象引用通过get方法获取到的永远为null，也就是说这种对象在任何时候都有可能被垃圾回收器回收，通过这种方式关联的对象也无法调用对象中的方法。虚引用主要是用来管理堆外内存的，通过ReferenceQueue这个类实现，当一个对象被回收的时候，会向这个引用队列里面添加相关数据，给一个通知。

案例一：

Object obj=new Object();
 PhantomReference<Object> objRef=new PhantomReference<Object>(obj,null);
 System.out.println("获取虚引用所指向的对象"+objRef.get());
 System.out.println(objRef.get().equals(obj));//尝试调用对象中的方法

控制台打印结果：

获取虚引用所指向的对象null
Exception in thread "main" java.lang.NullPointerException
 at com.sy.Reference.Test_phantom.main(Test_phantom.java:14)

关系图如下：

虚引用配合ReferenceQueue类，可以用来管理堆外内存，如果虚引用对象被回收后，会向引用队列里面发送一个通知，可以参考以下demo便于理解。

案例二：

/**
 * 虚引用
 *  管理堆外内存
 */
public class Test_PhantomReference {
//引用队列
private static final ReferenceQueue<Object> QUEUE=new ReferenceQueue<>();
public static void main(String[] args) {
 //当虚引用对象被回收时，会把一个信息填入到引用队列中
 PhantomReference<Object> p=new PhantomReference<Object>(new Object(),QUEUE);
 System.out.println("第一次获取虚引用指示的对象"+p.get());//null
 System.out.println("第一次获取虚引用的地址值"+p);
 List<byte[]> list=new ArrayList<>();
 new Thread(()->{
  boolean flag=true;
  try {
   while(flag) {
    //不断去new新的对象,内存不足时GC就会启动
    list.add(new byte[1024*1024]); 
   }
  } catch (Exception e) {
   e.printStackTrace();
  }finally {
   flag=false;
   System.out.println("第二次获取虚引用指示的对象"+p.get());
  }
 }).start();
 /* 再开启一个线程，做一个监控
  * 当虚引用被回收时,会发送一个通知
  * 如果引用队列QUEUE中不再是null
  * 证明虚引用已经被回收
  */
 new Thread(()->{
  boolean flag=true;
  while(flag) {
   Reference<? extends Object> poll = QUEUE.poll();
   if(poll!=null) {
    flag=false;
    System.out.println("虚引用对象"+poll+"被回收了");
   }
  }
 }).start();
}
}

虚引用可以用来管理堆外内存，以上案例中我们结合了一个Queue来进行测试，开启一个线程来进行监控，假如虚引用对象被回收那么通过poll方法就可以得知。

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