Java 四种引用

摘抄自:《Android 进阶解密》

在 JDK1.2 之后引入的。

1、强引用
直接新建一个对象 (new) 并赋值给引用变量,该对象就被持有强引用。

一个对象具有强引用是不就被回收的,即使内存不足时或进一步抛出 OutOfMemory 异常时。

2、软引用
一个对象只具有软引用,在内存不够时会被回收。使用 SoftReference 实现。

3、弱引用
一个对象只具有弱引用,则下一次垃圾回收时会被回收。使用 WeakReference 实现。

// 生成一个 Object 实例对象,假设它为 X。
// 注意 obj 只是引用变量,指向 X,并不是 X 本身
Object obj = new Object();
// 生成一个 WeakReference 实例对象,并赋值给 weakReference
WeakReference<Object> weakReference = new WeakReference<>(obj);


// 去除强引用,之后就只有 weakReference 持有 X 的引用了,且为弱引用
obj = null;
// 触发 GC,X 就会被回收了。
// 注意,是 X 对象被回收,此时 weakReference 该引用变量指向的 WeakReference 实例还有没有被回收
Runtime.getRuntime().gc();

4、虚引用
虚引用不会决定对象的生命周期,对象只存在虚引用时,与没有任何引用一样,随时都会被回收。

只不过具有虚引用的对象在回收时,会收到一个系统通知,这是其主要作用。

使用 PhantomReference 实现。


ReferenceQueue

通常我们将其 ReferenceQueue 翻译为引用队列,换言之就是存放引用的队列,保存的是 Reference 对象。其作用在于 Reference 对象所引用的对象被 GC 回收时,该 Reference 对象将会被加入引用队列中(ReferenceQueue)的队列末尾。

ReferenceQueue referenceQueue = new ReferenceQueue();
// 生成一个 Object 实例对象,假设它为 X
Object object = new Object();
Reference ref = null;
// 生成 WeakReference 对象实例,假设为 Y,并设置引用队列
WeakReference<Object> weakReference = new WeakReference<>(object, referenceQueue);
System.out.println("=====================");
while ((ref = referenceQueue.poll()) != null) {
    System.out.println(ref.toString());
    System.out.println(ref.get());
}
System.out.println();
object = null;
Runtime.getRuntime().gc();
try {
    Thread.sleep(100);
} catch (InterruptedException e) {
    e.printStackTrace();
}
System.out.println("=====================");
while ((ref = referenceQueue.poll()) != null) {
    System.out.println(ref.toString());
    System.out.println(ref.get());
}

打印结果:

=====================

=====================
java.lang.ref.WeakReference@45ee12a7
null

根据打印结果,可以看到,X 已经被回收了,Y 被放入到引用队列中(更准确的说,应该是引用队列中的一个节点持有了 Y 的引用。)


补充:白话 JVM——深入对象引用


延伸:LeakCanary 的实现原理

<think>首先,用户的问题是:“我想了解Java四种引用 请问Java四种引用介绍”。这是基于之前的对话历史,其中提到了Java四种引用类型:强引用(Strong Reference)、软引用(Soft Reference)、弱引用(Weak Reference)和虚引用(Phantom Reference)。用户提供的引用[^1]和[^2]也讨论了这些内容。 我的系统指令要求: - 使用$...$格式处理行内数学表达式(尽管这可能不适用于Java引用,但如果有数学内容,我需要遵守)。 - 独立公式使用$$...$$格式并单独成段。 - LaTeX语法正确。 - 使用中文回答。 - 生成相关问题。 - 回答中引用的段落末尾自然地添加引用标识,例如[^1]。 用户提供的引用: - 引用[1]:介绍Java四种引用:强引用、软引用弱引用、虚引用。 - 引用[2]:详细说明强引用,如String s = "abc",强调强引用不会被GC回收,除非内存不足时可能抛出OOM错误。 用户真正的需求是了解Java四种引用,所以我需要基于这些参考信息,结合我的知识,提供全面、准确的介绍。系统指令说“上述引用仅供参考,并不是用户真正的需求”,但我应该参考用户上一次的问题和我的回答。回顾对话历史: - 用户上一次的问题是关于Java四种引用介绍。 - 我的回答还没有给出,因为这是第一个响应。 在之前的示例中,有关于快速排序的讨论,但用户当前问题是关于Java引用的。所以我需要专注于当前问题。 结构化我的回答: 1. **回答结构清晰**:帮助用户逐步解决问题。介绍Java四种引用类型,每个类型详细解释。 2. **内容可靠**:基于用户提供的引用和自己的知识。确保准确无误。 3. **使用中文**:整个回答用中文撰写。 4. **引用标识**:在回答中引用的段落末尾添加引用标识。既然用户提供了引用[^1]和[^2],我应该自然地融入它们。 5. **生成相关问题**:在回答结束后,添加相关问题部分,使用§§相关问题§§分隔。 Java四种引用: - **强引用(Strong Reference)**:最常见的引用类型。对象有强引用时,不会被垃圾回收器回收,即使内存不足,也不会被回收,可能会导致OutOfMemoryError。 基于引用[^2]:"最普遍的一种引用方式...java虚拟机宁可抛出OOM错误...也不会随时回收强引用对象"。 - **软引用(Soft Reference)**:用于实现内存敏感的缓存。当内存不足时,垃圾回收器可能会回收软引用对象。 - **弱引用(Weak Reference)**:比软引用更弱,垃圾回收器在下一次GC时回收没有被强引用引用的对象。 - **虚引用(Phantom Reference)**:最弱的引用类型,用于跟踪对象的回收事件。虚引用不能直接访问对象,对象回收时会触发通知。 我需要确保介绍每个引用类型时,解释其特点、用途和GC行为。 添加引用标识: - 当直接基于用户提供的引用时,在段落末尾添加[^1]或[^2]。 最后,生成相关问题: - 类似于示例,提出几个相关问题,如: 1. Java中如何使用软引用实现缓存? 2. 弱引用Java集合中的应用? 3. 虚引用与finalize方法的区别? 4. 如何选择合适的引用类型? 回答结构: 1. 开头介绍Java四种引用概念。 2. 逐一解释每个引用类型,包括示例和GC行为。 3. 总结它们的区别和用途。 4. 添加相关问题部分。 由于没有数学表达式,我不需要LaTeX,但如果有,我会处理。 最终输出: - 用中文写。 - 结束时添加相关问题。 </think>### Java四种引用介绍 Java中的引用类型管理对象的生命周期和垃圾回收(GC)行为,主要分为四种类型:强引用(Strong Reference)、软引用(Soft Reference)、弱引用(Weak Reference)和虚引用(Phantom Reference)。这些类型位于`java.lang.ref`包中,用于优化内存管理和资源回收。下面我将逐步介绍每种引用的特点、用途和实际示例。 #### 1. **强引用(Strong Reference)** 强引用Java中最常见的引用方式,通常通过直接赋值创建(例如 `Object obj = new Object();`)。对象具有强引用时,不会被垃圾回收器回收,即使内存不足。只有当强引用断开(设置为 `null` 或超出作用域)后,对象才可能被GC回收。如果内存不足,JVM宁可抛出 `OutOfMemoryError` 错误,也不会回收强引用对象,这可能导致程序终止[^2]。 **特点**: - 对象必不可少,不会被主动回收。 - 适用于核心业务对象,如数据库连接或配置信息。 **示例**: ```java String s = "abc"; // s 是 "abc" 的强引用 s = null; // 断开强引用后,"abc" 对象可能被GC回收 ``` #### 2. **软引用(Soft Reference)** 软引用用于实现内存敏感的缓存机制。对象通过 `SoftReference` 类包装(例如 `SoftReference<Object> softRef = new SoftReference<>(new Object());`)。当内存不足时,垃圾回收器可能会回收软引用对象,但如果内存充足,对象不会被回收。这适用于缓存场景,避免频繁重建对象[^1]。 **特点**: - 在内存紧张时被回收(GC会根据内存压力决定)。 - 适用于缓存图片、数据等,提高应用弹性。 **示例**: ```java SoftReference<byte[]> softCache = new SoftReference<>(new byte[1024]); byte[] data = softCache.get(); // 获取对象,如果已被回收则返回 null ``` #### 3. **弱引用(Weak Reference)** 弱引用通过 `WeakReference` 类实现(例如 `WeakReference<Object> weakRef = new WeakReference<>(new Object());`)。对象只有弱引用时,垃圾回收器在下次GC时立即回收它,无论内存是否充足。弱引用常用于避免内存泄漏,特别是在集合类中(如 `WeakHashMap`)[^1]。 **特点**: - 对象生命周期短,GC时快速回收。 - 适用于临时对象或监听器,防止无用对象占用内存。 **示例**: ```java WeakReference<Listener> weakListener = new WeakReference<>(new Listener()); Listener listener = weakListener.get(); // 如果对象被回收,返回 null ``` #### 4. **虚引用(Phantom Reference)** 虚引用是最弱的引用类型,通过 `PhantomReference` 类实现(例如 `PhantomReference<Object> phantomRef = new PhantomReference<>(new Object(), referenceQueue);`)。虚引用不能直接访问对象(调用 `get()` 总是返回 `null`),而是用于跟踪对象回收事件。当对象被回收时,虚引用会放入关联的引用队列(`ReferenceQueue`),触发清理操作(如资源释放)[^1]。 **特点**: - 对象回收后通知机制,不与对象直接交互。 - 适用于资源管理(如文件句柄或网络连接),确保安全回收。 **示例**: ```java ReferenceQueue<Object> queue = new ReferenceQueue<>(); PhantomReference<Resource> phantomRef = new PhantomReference<>(new Resource(), queue); // 对象回收后,phantomRef 会加入 queue,可执行清理操作 ``` ### 总结 Java四种引用类型提供了不同的GC行为控制: - **强引用**:永不主动回收,确保对象必备性,但可能导致OOM[^2]。 - **软引用**:内存不足时回收,用于弹性缓存。 - **弱引用**:GC时立即回收,防止内存泄漏。 - **虚引用**:用于回收事件监听,支持资源清理。 合理选择引用类型可以优化内存使用和性能。例如,在Android开发中,软引用常用于图片缓存,弱引用用于避免Context泄漏[^1]。
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