java强引用，软引用，弱引用和虚引用

Posted 2022-02-10 YUKINO62

• 强引用：之前我们使用的大部分引用实际上都是强引用，这是使用最普遍的引用，比如下面这段代码中的object和str都是强引用：

  Object object = new Object();
  String str = "StrongReference";
  

  如果一个对象具有强引用，那就类似于必不可少的物品，不会被垃圾回收器回收。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，也不回收这种对象。

  如果想中断强引用和某个对象之间的关联，可以显示地将引用赋值为null，这样一来的话，JVM在合适的时间就会回收该对象。

  比如ArraryList类的clear方法中就是通过将引用赋值为null来实现清理工作的:

  public void clear() 
        modCount++;
   
        // Let gc do its work
        for (int i = 0; i < size; i++)
            elementData[i] = null;
   
        size = 0;
  
  

  在ArrayList类中定义了一个私有的变量elementData数组，在调用方法清空数组时可以看到为每个数组内容赋值为null。

  这种遍历数组挨个赋值为null和直接elementData=null的区别是，clear()方法只会将list中的对象变成垃圾回收清空，但是list对象还是存在。但是通过elementData=null后，不仅列表中的对象变成了垃圾,为列表分配的空间也会回收。

• 软引用：软引用是用来描述一些有用但并不是必需的对象，在Java中用java.lang.ref.SoftReference类来表示。对于软引用关联着的对象，只有在内存不足的时候JVM才会回收该对象。

  import java.lang.ref.SoftReference;
   
  public class SoftRef   
   
      public static void main(String[] args)  
          System.out.println("start");            
          Obj obj = new Obj();            
          SoftReference<Obj> sr = new SoftReference<Obj>(obj);  
          obj = null;  
          System.out.println(sr.get());  
          System.out.println("end");     
             
    
   
  class Obj  
      int[] obj ;  
      public Obj()  
          obj = new int[1000];  
        
  
  

输出：
start
test.Obj@1f6226
end

软引用在实际中有重要的应用，例如浏览器的后退按钮，这个后退时显示的网页内容可以重新进行请求或者从缓存中取出：

（1）如果一个网页在浏览结束时就进行内容的回收，则按后退查看前面浏览过的页面时，需要重新构建

（2）如果将浏览过的网页存储到内存中会造成内存的大量浪费，甚至会造成内存溢出这时候就可以使用软引用

• 弱引用：弱引用也是用来描述非必需对象的，当JVM进行垃圾回收时，无论内存是否充足，都会回收被弱引用关联的对象。在java中，用java.lang.ref.WeakReference类来表示。

  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。所以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。

• 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。在java中用java.lang.ref.PhantomReference类表示。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。虚引用主要用来跟踪对象被垃圾回收的活动。

  虚引用必须和引用队列关联使用(ReferenceQueue)，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。

  import java.lang.ref.PhantomReference;
  import java.lang.ref.ReferenceQueue;
   
   
  public class PhantomRef 
      public static void main(String[] args) 
          ReferenceQueue<String> queue = new ReferenceQueue<String>();
          PhantomReference<String> pr = new PhantomReference<String>(new String("hello"), queue);
          System.out.println(pr.get());
      
  				
  

• 利用软引用和弱引用解决OOM问题：假如有一个应用需要读取大量的本地图片，如果每次读取图片都从硬盘读取，则会严重影响性能，但是如果全部加载到内存当中，又有可能造成内存溢出，此时使用软引用可以解决这个问题。

  设计思路是：用一个HashMap来保存图片的路径和相应图片对象关联的软引用之间的映射关系，在内存不足时，JVM会自动回收这些缓存图片对象所占用的空间，从而有效地避免了OOM的问题。