Java中的强、软、弱,虚引用

本文深入解析Java中的四种引用类型:强引用、软引用、弱引用和虚引用,以及引用队列ReferenceQueue的概念与应用场景,帮助理解Java内存管理和垃圾回收机制。

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一、Java中引用的整体架构

其中强引用(Reference)、软引用(SoftReference)、弱引用(WeakReference) 、虚引用(PhantomReference),ReferenceQueue是引用队列

二、强引用(Reference)

强引用对象的特点:当内存不足时,JVM开始进行垃圾回收,对于强引用的对象,就算是抛出OOM(OutOfMemoryError)也不会对该对象进行回收,电脑爆炸都不收。

强引用是我们最常见的普通对象引用,只要还有强引用指向一个对象,就表明这个对象还“活着”,垃圾收集器不会收集这种对象,把一个对象赋给一个引用变量,这个引用变量就是一个强引用。当一个对象被强引用变量引用时,它处于可达状态(GC Root 可达),这也是垃圾收集器不会对其回收的原因,即使该对象以后永远都不会用到JVM也不会回收。

当然,对于一个普通的对象,如果没有其他的引用关系,只要超过了引用的作用域或者显式地将相应(强)引用赋值为null,一般认为就是可以被垃圾回收的(具体回收时机要看垃圾收集策略)

综上所述,强引用是造成Java内存泄漏的主要原因之一。

如上程序验证得知将obj1赋给obj2 那么两个引用将指向堆中的同一块内存空间,即使将obj1置为空后被垃圾回收也不会影响到obj2,这就是Java中的强引用。

三、软引用(SoftReference)

软引用是一种相对强引用弱化了一些的引用,需要通过java.lang.ref.SoftReferenc来实现,对于只有软引用的对象来说,当JVM内存充足是它不会被回收,当JVM内存不足时它会被回收,软引用通常用在对内存敏感的程序中,比如高速缓存就有用到软引用,总之内存够用就保留,不够就回收

上述案例可以看出,当内存足够时软引用对象softReference经过垃圾回收后并不会被回收

接下来将JVM的配置进行改动,将大小设置为10M,并打印GC日志 

运行结果:

四、弱引用(WeakReference)

弱引用需要用 java.lang.ref.WeakReference 类来实现,它比软引用的生存期更短,对于只有软引用的对象来书说,只要垃圾回收机制一运行,不管JVM的内存空间是否足够,都会回收该对象占用的内存

弱引用和软引用相比起来就非常明显,弱引用对象即使在内存足够的情况下,也会被垃圾回收。

五、虚引用(PhantomReference)

虚引用也别称为“幽灵”引用(是不是很神秘的样子~滑稽脸),虚引用与其他几种引用都不同,其形同虚设,并不会决定对象的生命周期。如果一个对象仅持有虚引用,那么它和没有任何引用一样,在任何时候都可能被垃圾回收,不能通过自身访问对象并且要与引用对列(ReferenceQueue)联合使用

虚引用的主要作用是跟踪对象被垃圾回收的状态,仅仅是提供了一种确保对象呗 finalize 以后,做某些事情的机制。PhantomReference的get()方法总是返回null,因此无法访问对应的引用对象。其意义在于说明一个对象已经进入 finalization 阶段,可以被垃圾回收,用来实现比 finalzation 机制 更加灵活的回收操作。

总而言之,设置虚引用关联的唯一目的就是在这个对象被垃圾收集器回收的时候收到一个系统通知或者是进一步的处理。Java 允许使用 finalize() 方法在垃圾收集器将对象从内存中清除出去之前做必要的清理工作

根据程序运行结果可以看出,我们在创建虚引用的时候可以指定关联的队列,当GC释放对象内存的时候,会将引用加入到引用队列,GC前 referenceQueue.poll() 的结果为空,而GC后则打印出被回收对象的相应地址。如果程序发现某个虚引用已经被加入引用队列时,那么就可以在引用的对象的内存被回收之前做一些想干的事情(类似于Spring AOP中的后置通知),相当于一种通知机制


完。

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