【Java 的四大引用详解】

news2025/2/26 2:34:48

首先分别介绍一下这几种引用

强引用： 只要能通过GC ROOT根对象引用链找到就不会被垃圾回收器回收，当所有的GC Root都不通过强引用引用该对象时，才能被垃圾回收器回收。

软引用（SoftReference）： 当只有软引用引用该对象时，在垃圾回收之后内存仍然不足会再次发起垃圾回收，这时会回收掉软引用对象，我们可以配合引用队列来释放软引用自身。

弱引用： 当发生垃圾回收时，无论内存是否够用，只有软引用的对象都会被垃圾回收器回收

虚引用： 必须配合引用队列使用，主要配合 ByteBuffer 使用，被引用对象回收时，会将虚引用入引用队列，由 Reference Handler 线程调用虚引用相关方法释放直接内存。

终结器引用： 无需手动编码，但其内部配合引用队列使用，在垃圾回收时，终结器引用入队（被引用对象暂时没有被回收），再由 Finalizer 线程通过终结器引用找到被引用对象并调用它的 finalize 方法，第二次 GC 时才能回收被引用对象

实例

强引用 首先我们设置内存大小为20MB

    public class Demo2_3 {
        private static final int _4MB = 4 * 1024 * 1024;
        public static void main(String[] args) throws IOException {

            ArrayList<byte[]> list = new ArrayList<>();

            for (int i = 0; i < 5; i++) {
                list.add(new byte[_4MB]);
            }
            System.in.read();
        }
    
    }

启动main，因为强引用无法被垃圾回收会发生内存溢出，报错内存不足无法启动

弱引用 应用场景

public class Demo2_4 {

    private static final int _4MB = 4 * 1024 * 1024;

    //软引用，当堆内存空间不足时，会回收来释放内存空间
    public static void main(String[] args) throws IOException {
         //list ---> SoftReference ---> byte[] list先引用了软引用对象SoftReference，软引用对象SoftReference再间接引用byte
        List<SoftReference<byte[]>> list = new ArrayList<>();

        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            //引用对象关联引用队列，当软引用所关联的byte[]被回收时，软引用自己会加入到引用队列queue中去
            SoftReference<byte[]> ref = new SoftReference<>(new byte[_4MB]);
            System.out.println(ref.get());
            list.add(ref);
            System.out.println(list.size());

        }
        System.out.println("循环结束：" + list.stream());
        for (SoftReference<byte[]> softReference : list) {
            System.out.println(softReference.get());
        }
    }
}

运行：

查看打印结果，程序在第四次循环的时候内存不足触发了垃圾回收，此时将前面的软引用的对象给回收了，所以我们最后打印结果只有第五个对象不为null

同时我们还可以配合引用队列来释放软引用自身

public class Demo2_3 {

    private static final int _4MB = 4 * 1024 * 1024;

    public static void main(String[] args) throws IOException {
//list ---> SoftReference ---> byte[] list先引用了软引用对象SoftReference，软引用对象SoftReference再间接引用byte
        List<SoftReference<byte[]>> list = new ArrayList<>();
        //引用队列
        ReferenceQueue<byte[]> queue = new ReferenceQueue<>();
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            //引用对象关联引用队列，当软引用所关联的byte[]被回收时，软引用自己会加入到引用队列queue中去
            SoftReference<byte[]> ref = new SoftReference<>(new byte[_4MB],queue);
            System.out.println(ref.get());
            list.add(ref);
            System.out.println(list.size());

        }
        //poll方法就是从队列中获取最先放入队列的元素移除队列
        //从队列中获取无用的软引用对象并移除
        Reference<? extends byte[]> poll = queue.poll();
        while (poll != null){
            list.remove(poll);
            poll = queue.poll();

        }
        System.out.println("循环结束：" + list.stream());
        for (SoftReference<byte[]> softReference : list) {
            System.out.println(softReference.get());
        }
    }
}

运行程序：

前四次循环的软引用自身已经被释放

弱引用： 应用场景举例

public class Demo2_5 {

    private static final int _4MB = 4 * 1024 * 1024;

    public static void main(String[] args) {
        ArrayList<WeakReference<byte[]>> list = new ArrayList<>();
        for (int i = 0; i < 8; i++) {
            WeakReference<byte[]> ref = new WeakReference<>(new byte[_4MB]);
            list.add(ref);
            for (WeakReference<byte[]> w : list) {
                System.out.print(w.get()+" ");
            }
            System.out.println();
        }
        System.out.println("循环结束："+list.size());
    }
}