系列十二、强引用、软引用、弱引用、虚引用分别是什么？

news2024/10/6 10:33:53

一、整体架构

二、强引用（默认支持模式）

2.1、概述

当内存不足时，JVM开始垃圾回收，对于强引用的对象，就算是出现了OOM也不会对该对象进行回收，死都不收。

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另一个对象，就表明该对象还"活着"，垃圾收集器不会回收这种对象。在Java中最常见的就是强引用，把一个对象赋给一个

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，它是不可能被垃圾回收器回收的，即使该对象永远都不会被JVM回收。因此强引用是造成Java内存泄露的主要原因之一。

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示地将强引用赋值为null，一般认为就是可被垃圾收集器收集的了。（具体回收时机还是要看垃圾收集策略）。

2.2、案例代码

/**
 * @Author : 一叶浮萍归大海
 * @Date: 2023/11/19 18:13
 * @Description: 强引用案例演示
 */
public class StrongReferenceMainApp {

    public static void main(String[] args) {
        // 这样定义的默认就是强引用
        Object o1 = new Object();

        // o2引用赋值
        Object o2 = o1;

        // o1置空
        o1 = null;

        System.gc();
        System.out.println(o2);
        System.out.println(o1 == null);
        System.out.println(o2 == null);
    }

}

三、软引用

3.1、概述

软引用是一种相对强引用弱化了一些的引用，需要用java.lang.ref.SoftReference类来实现，可以让对象豁免一些垃圾收集。

对于只有弱引用的对象来说：

当系统内存充足时，不会被回收；

当系统内存不足时，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，内存够用的时候就保留，不够用就回收！

3.2、案例代码

/**
 * @Author : 一叶浮萍归大海
 * @Date: 2023/11/19 18:13
 * @Description: 软引用案例演示
 */
public class SoftReferenceMainApp {

    public static void main(String[] args) {
        Object o1 = new Object();
        SoftReference<Object> softReference = new SoftReference<>(o1);
        System.out.println(o1);
        System.out.println(softReference.get());

        o1 = null;
        System.gc();

        System.out.println(o1);
        System.out.println(softReference.get());

    }

}

四、弱引用

4.1、概述

弱引用需要使用java.lang.ref.WeakReference类来实现，它比软引用的生存期更短。

对于只有弱引用的对象来说，只要垃圾回收机制一运行，不管JVM的内存是否足够，都会回收该对象占用的内存；

4.2、案例代码

/**
 * @Author : 一叶浮萍归大海
 * @Date: 2023/11/19 18:13
 * @Description: 弱引用案例演示
 */
public class WeakReferenceMainApp {

    public static void main(String[] args) {
        Object o1 = new Object();
        WeakReference<Object> weakReference = new WeakReference<>(o1);
        System.out.println(o1);
        System.out.println(weakReference.get());

        o1 = null;
        System.gc();

        System.out.println(o1);
        System.out.println(weakReference.get());

    }

}

4.3、软引用和弱引用的适用场景

假设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；

如果一次性全部加载大内存中，又有可能造成内存溢出；

此时，可以使用软引用来解决这个问题，思路如下：

用一个HashMap来保存图片的路径和相应图片对象关联的弱引用之间的映射关系，当内存不足时，JVM自动回收这些缓存图片对象所占用的空间，从而有效的避免OOM的问题。

Map<String,SoftReference<Bitmap>> imageCache = new HashMap<String,SoftReference<Bitmap>>();

4.4、你知道弱引用的话，能谈谈WeakHashMap吗

/**
 * @Author : 一叶浮萍归大海
 * @Date: 2023/11/19 18:44
 * @Description: 你知道弱引用，能谈谈WeakHashMap吗？
 */
public class WeakHashMapMainApp {

    public static void main(String[] args) {
        WeakHashMap<Integer, String> map = new WeakHashMap<>();
        Integer key = new Integer(2);
        String value = "weakHashMap";

        map.put(key, value);
        System.out.println(map);

        key = null;
        System.out.println(map);

        System.gc();
        System.out.println(map + "\t" + map.size());

    }

}

五、虚引用

5.1、概述

虚引用需要java.lang.ref.PhantomReference类来实现。

顾名思义，虚引用就是形同虚设，与其他几种引用都不同，虚引用并不会决定对象的生命周期。如果一个对象仅持有虚引用，那么它就和没有任何引用一样，在任何时候都可能被垃圾收集器回收，它不能单独使用也不能通过它来访问对象，虚引用必须和引用队列（ReferenceQueue）联合使用。

虚引用的主要作用是用来跟踪对象被垃圾回收的状态。仅仅是提供了一种确保对象被finalize以后，做某些事情的机制。

PhantomReference的get()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gc回收，用来实现比finalization机制更灵活的回收操作。

换句话说，设置虚引用关联的唯一目的就是在这个对象被收集器回收的时候，收到一个系统通知或者后续执行进一步的处理。

Java技术允许使用finalize()方法在垃圾收集器将对象从内存中清除之前做必要的清理工作。

5.2、引用队列

5.3、案例代码

/**
 * @Author : 一叶浮萍归大海
 * @Date: 2023/11/19 19:10
 * @Description: 虚引用案例代码
 */
public class PhantomReferenceMainApp {

    public static void main(String[] args) {
        Object o1 = new Object();
        ReferenceQueue<Object> referenceQueue = new ReferenceQueue<>();
        PhantomReference<Object> phantomReference = new PhantomReference<>(o1,referenceQueue);

        System.out.println(o1);
        System.out.println(phantomReference.get());
        System.out.println(referenceQueue.poll());
    }

}