Java引用类型

时间:2022-09-08 张国荣南京分荣人气:1

前言

今天看代码看到有牵扯到弱引用的东西，就先稍微补一补Java的四种引用类型吧。Java为引用类型专门定义了一个类Reference，它是引用对象的抽象基类。

这个类定义了所有引用对象共有的操作。由于这个类和垃圾收集器是息息相关的，这个类不能直接子类化。

Reference有4个子类，分别为强引用FinalReference、软引用SoftReference、弱引用weakReference、虚引用PhantomReference。

意思就是这四种引用是在JVM中GC用的，我们工作写代码根本用不着。

强引用FinalReference

Object obj = new Object();

上面我们new了一个Object对象，并将其赋值给obj，这个obj就是new Object()的强引用。
Java中的引用默认就是强引用。

强引用的特性是只要有强引用存在，被引用的对象就不会被垃圾回收。只有强引用不存在了，被引用的对象才会被垃圾回收。

写个demo吧，新建一个BeanA，重写finalize方法：

public class BeanA {
    @Override
    protected void finalize(){
        System.out.println("将对象从内存中清除出去");
    }
}

然后写个测试方法，将强引用置为空后，通知JVM垃圾回收。

    public static void main(String[] args) throws IOException {
        BeanA a = new BeanA();
        a=null;
        System.gc();
        //防止gc线程结束后还未执行finalize方法
        System.in.read();
    }

输出结果：将对象从内存中清除出去。

可以看到强引用不存在了，被引用的对象是可以被垃圾回收的。

软引用SoftReference

软引用是用于描述一些有用但非必需的引用。

SoftReference的实例保存一个Java对象的软引用，该软引用的存在不影响垃圾回收线程对该Java对象的回收。

意思就是只有在内存不足的情况下，被引用的对象才会被回收，内存够用是不会被回收的。

只要垃圾回收器没有回收它，该对象就可以被程序使用。和这个软引用是没有关系的(即没有将软引用置空)，只和内存有关。

直接看demo：

public static void main(String[] args){
        SoftReference<byte[]> soft = new SoftReference<>(new byte[1024*1024*10]);
        System.out.println(soft.get());
        try {
            Thread.sleep(500);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        System.gc();
        //注释掉下面这句两次get()方法都能获取到
        //byte[] bytes = new byte[1024 * 1024 * 15];
        System.out.println(soft.get());
    }

我们创建了一个SoftReference对象，其变量名soft强引用着这个SoftReference对象，而这个SoftReference对象则保存着一个软引用，这个软引用引用的是一个10M的数组。

当然这个10M数组也可以替换成自己新建的对象：

A a=new A();
SoftReference<A> soft =new SoftReference<>(a);

这样的话SoftReference对象中保存的a就变成了软引用，如果内存足够的话，将a=null，GC后使用soft.get还是可以获取到该对象。

我们这里使用10M数组来测试，启动测试类设定VM内存20M，发现再新建一个15M数组后会将原来的10M数组给GC掉。

输出结果：

[B@2cfb4a64
[B@2cfb4a64

[B@2cfb4a64
null

总结一句话就是：创建强引用时内存不够就把软引用占的内存给回收掉。

总结一个词就是：欺软怕硬。

另外软引用非常适合缓存使用。

弱引用weakReference

弱引用和软引用很类似，不同的是弱引用引用的对象只要垃圾回收执行，就会被回收，而不管是否内存不足。

我demo没有设定vm:Xmx=20M，通知JVM进行垃圾回收后依然会将被引用对象回收掉。

    public static void main(String[] args){
       WeakReference<byte[]> soft = new WeakReference<>(new byte[1024*1024*10]);
        System.out.println(soft.get());
        //通知JVM进行垃圾回收
        System.gc();
        try {
            Thread.sleep(500);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        System.out.println(soft.get());
    }

输出结果：

[B@2cfb4a64
null

虚引用PhantomReference

首先，虚引用是无法通过get方法来获取的。一个虚引用对象被回收时会被放在一个ReferenceQueue队列中，意思就是虚引用回收时会给出一个信号放在队列中。

        ReferenceQueue<Object> rq = new ReferenceQueue<>();
        Object obj = new Object();
        PhantomReference<Object> phantomReference = new PhantomReference<>(obj,rq);
        obj = null;
        System.out.println("Reference: "+phantomReference.get());
        System.gc();
        Reference<Object> r = (Reference<Object>)rq.poll();
        System.out.println("ReferenceQueue:  "+r);

输出结果两个null。只有VM内存不足时才会回收这个虚引用，才会将其放在队列中，才能通过poll()获取到队列中的PhantomReference对象，而这个引用对象需要程序员自己进行特殊处理。

那问题来了，甭管G不GC我都拿不到它，那它有啥用？

其实它一般用来管理直接内存，我们的垃圾回收器是在JVM中管理内存的，如果我们从网络中下载一个文件保存在os的内存中，而新版JVM不需要copy一份到jvm内存中，通过引用可以直接访问操作系统管理的内存，当我们回收这个虚引用时，则会在队列中放入这个引入对象，方便用来特殊处理。

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