Java 中 Reference用法详解
Java Reference详解
在jdk1.2及其以后,引入了强引用、软引用、弱引用、虚引用这四个概念。网上很多关于这四个概念的解释,但大多是概念性的泛泛而谈,今天我结合着代码分析了一下,首先我们先来看定义与大概解释(引用类型在包Java.lang.ref里)。
1、强引用(StrongReference)
强引用不会被GC回收,并且在java.lang.ref里也没有实际的对应类型。举个例子来说:
Objectobj=newObject();
这里的obj引用便是一个强引用,不会被GC回收。
2、软引用(SoftReference)
软引用在JVM报告内存不足的时候才会被GC回收,否则不会回收,正是由于这种特性软引用在caching和pooling中用处广泛。软引用的用法:
Objectobj=newObject(); SoftReference
3、弱引用(WeakReference)
当GC一但发现了弱引用对象,将会释放WeakReference所引用的对象。弱引用使用方法与软引用类似,但回收策略不同。
4、虚引用(PhantomReference)
当GC一但发现了虚引用对象,将会将PhantomReference对象插入ReferenceQueue队列,而此时PhantomReference所指向的对象并没有被GC回收,而是要等到ReferenceQueue被你真正的处理后才会被回收。虚引用的用法:
Objectobj=newObject(); ReferenceQueue
看了简单的定义之后,我们结合着代码来测试一下,强引用就不用说了,软引用的描述也很清楚,关键是“弱引用”与“虚引用”。
弱引用:
publicstaticvoidmain(String[]args)throwsInterruptedException{ Objectobj=newObject(); ReferenceQueuerefQueue=newReferenceQueue (); WeakReference weakRef=newWeakReference (obj,refQueue); System.out.println(weakRef.get()); System.out.println(refQueue.poll()); obj=null; System.gc(); System.out.println(weakRef.get()); System.out.println(refQueue.poll()); }
由于System.gc()是告诉JVM这是一个执行GC的好时机,但具体执不执行由JVM决定,因此当JVM决定执行GC,得到的结果便是(事实上这段代码一般都会执行GC):
java.lang.Object@de6ced null null java.lang.ref.WeakReference@1fb8ee3
从执行结果得知,通过调用weakRef.get()我们得到了obj对象,由于没有执行GC,因此refQueue.poll()返回的null,当我们把obj=null;此时没有引用指向堆中的obj对象了,这里JVM执行了一次GC,我们通过weakRef.get()发现返回了null,而refQueue.poll()返回了WeakReference对象,因此JVM在对obj进行了回收之后,才将weakRef插入到refQueue队列中。
虚引用:
publicstaticvoidmain(String[]args)throwsInterruptedException{ Objectobj=newObject(); ReferenceQueuerefQueue=newReferenceQueue (); PhantomReference phanRef=newPhantomReference (obj,refQueue); System.out.println(phanRef.get()); System.out.println(refQueue.poll()); obj=null; System.gc(); System.out.println(phanRef.get()); System.out.println(refQueue.poll()); }
同样,当JVM执行了GC,得到的结果便是:
null null null java.lang.ref.PhantomReference@1fb8ee3
从执行结果得知,我们先前说的没有错,phanRef.get()不管在什么情况下,都会返回null,而当JVM执行GC发现虚引用之后,JVM并没有回收obj,而是将PhantomReference对象插入到对应的虚引用队列refQueue中,当调用refQueue.poll()返回PhantomReference对象时,poll方法会先把PhantomReference的持有队列queue(ReferenceQueue)置为NULL,NULL对象继承自ReferenceQueue,将enqueue(ReferenceparamReference)方法覆盖为returnfalse,而此时obj再次被GC发现时,JVM再将PhantomReference插入到NULL队列中便会插入失败返回false,此时GC便会回收obj。事实上通过这段代码我们也的却看不出来obj是否被回收,但通过PhantomReference的javadoc注释中有一句是这样写的:
Oncethegarbagecollectordecidesthatanobjectobjisphantom-reachable,itisbeingenqueuedonthecorrespondingqueue,butitsreferentisnotcleared.Thatis,thereferencequeueofthephantomreferencemustexplicitlybeprocessedbysomeapplicationcode.
翻译一下(这句话很简单,我相信很多人应该也看得懂):
一旦GC决定一个“obj”是虚可达的,它(指PhantomReference)将会被入队到对应的队列,但是它的指代并没有被清除。也就是说,虚引用的引用队列一定要明确地被一些应用程序代码所处理。
弱引用与虚引用的用处
软引用很明显可以用来制作caching和pooling,而弱引用与虚引用呢?其实用处也很大,首先我们来看看弱引用,举个例子:
classRegistry{ privateSetregisteredObjects=newHashSet(); publicvoidregister(Objectobject){ registeredObjects.add(object); } }
所有我添加进registeredObjects中的object永远不会被GC回收,因为这里有个强引用保存在registeredObjects里,另一方面如果我把代码改为如下:
classRegistry{ privateSetregisteredObjects=newHashSet(); publicvoidregister(Objectobject){ registeredObjects.add(newWeakReference(object)); } }
现在如果GC想要回收registeredObjects中的object,便能够实现了,同样在使用HashMap如果想实现如上的效果,一种更好的实现是使用WeakHashMap。
而虚引用呢?我们先来看看javadoc的部分说明:
Phantomreferencesareusefulforimplementingcleanupoperationsthatarenecessarybeforeanobjectgetsgarbage-collected.Theyaresometimesmoreflexiblethanthefinalize()method.
翻译一下:
虚引用在实现一个对象被回收之前必须做清理操作是很有用的。有时候,他们比finalize()方法更灵活。
很明显的,虚引用可以用来做对象被回收之前的清理工作。
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