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你知道Java的四種引用類型嗎

級別 block 隊列 image stringbu ror new ace 你知道

從大一自學Java已經兩年了,自覺已經可以獨當一面,(其實遠遠不足),最近一直在看書。關於java四種引用類型,我也是剛了解,特此記下!

在Java中提供了四個級別的引用:強引用,軟引用,弱引用和虛引用。在這四個引用類型中,只有強引用FinalReference類是包內可見,其他三種引用類型均為public,可以在應用程序中直接使用。引用類型的類結構如圖所示。

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1.強引用

Java中的引用,類似C語言中最難的指針。(我是C語言入門編程,指針的概念還是很深入我心。)通過引用,可以對堆中的對象進行操作。如:

StringBuffer stringBuffer = new StringBuffer("Helloword");

變量str指向StringBuffer實例所在的堆空間,通過str可以操作該對象。
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強引用的特點:

  1. 強引用可以直接訪問目標對象。
  2. 強引用所指向的對象在任何時候都不會被系統回收。JVM寧願拋出OOM異常,也不會回收強引用所指向的對象。
  3. 強引用可能導致內存泄漏。

2.軟引用

軟引用是除了強引用外,最強的引用類型。可以通過java.lang.ref.SoftReference使用軟引用。一個持有軟引用的對象,不會被JVM很快回收,JVM會根據當前堆的使用情況來判斷何時回收。當堆使用率臨近閾值時,才會去回收軟引用的對象。因此,軟引用可以用於實現對內存敏感的高速緩存。

SoftReference的特點是它的一個實例保存對一個Java對象的軟引用, 該軟引用的存在不妨礙垃圾收集線程對該Java對象的回收。也就是說,一旦SoftReference保存了對一個Java對象的軟引用後,在垃圾線程對 這個Java對象回收前,SoftReference類所提供的get()方法返回Java對象的強引用。一旦垃圾線程回收該Java對象之後,get()方法將返回null。

下面舉一個例子說明軟引用的使用方法。

在你的IDE設置參數 -Xmx2m -Xms2m規定堆內存大小為2m。

    @Test
    public void test3(){
        MyObject obj = new myObject();
        SoftReference sf = new SoftReference<>(obj);
        obj = null;
        System.gc();
//        byte[] bytes = new byte[1024*100];
//        System.gc();
        System.out.println("是否被回收"+sf.get());
    }

運行結果:

是否被回收cn.zyzpp.MyObject@42110406

打開被註釋掉的new byte[1024*100]語句,這條語句請求一塊大的堆空間,使堆內存使用緊張。並顯式的再調用一次GC,結果如下:

是否被回收null

說明在系統內存緊張的情況下,軟引用被回收。

3.弱引用

弱引用是一種比軟引用較弱的引用類型。在系統GC時,只要發現弱引用,不管系統堆空間是否足夠,都會將對象進行回收。在java中,可以用java.lang.ref.WeakReference實例來保存對一個Java對象的弱引用。

    public void test3(){
        MyObject obj = new MyObject();
        WeakReference sf = new WeakReference(obj);
        obj = null;
        System.out.println("是否被回收"+sf.get());
        System.gc();
        System.out.println("是否被回收"+sf.get());
    }

運行結果:

是否被回收cn.zyzpp.MyObject@42110406
是否被回收null

軟引用,弱引用都非常適合來保存那些可有可無的緩存數據,如果這麽做,當系統內存不足時,這些緩存數據會被回收,不會導致內存溢出。而當內存資源充足時,這些緩存數據又可以存在相當長的時間,從而起到加速系統的作用。

4.虛引用

虛引用是所有類型中最弱的一個。一個持有虛引用的對象,和沒有引用幾乎是一樣的,隨時可能被垃圾回收器回收。當試圖通過虛引用的get()方法取得強引用時,總是會失敗。並且,虛引用必須和引用隊列一起使用,它的作用在於跟蹤垃圾回收過程。

當垃圾回收器準備回收一個對象時,如果發現它還有虛引用,就會在垃圾回收後,銷毀這個對象,將這個虛引用加入引用隊列。程序可以通過判斷引用隊列中是否已經加入了虛引用,來了解被引用的對象是否將要被垃圾回收。如果程序發現某個虛引用已經被加入到引用隊列,那麽就可以在所引用的對象的內存被回收之前采取必要的行動。

    public void test3(){
        MyObject obj = new MyObject();
        ReferenceQueue<Object> referenceQueue = new ReferenceQueue<>();
        PhantomReference sf = new PhantomReference<>(obj,referenceQueue);
        obj = null;
        System.out.println("是否被回收"+sf.get());
        System.gc();
        System.out.println("是否被回收"+sf.get());
    }

運行結果:

是否被回收null
是否被回收null

對虛引用的get()操作,總是返回null,因為sf.get()方法的實現如下:

    public T get() {
        return null;
    }

5.WeakHashMap類及其實現

WeakHashMap類在java.util包內,它實現了Map接口,是HashMap的一種實現,它使用弱引用作為內部數據的存儲方案。WeakHashMap是弱引用的一種典型應用,它可以作為簡單的緩存表解決方案。

一下兩段代碼分別使用WeakHashMap和HashMap保存大量的數據:

    @Test
    public void test4(){
        Map map;
        map = new WeakHashMap<String,Object>();
        for (int i =0;i<10000;i++){
            map.put("key"+i,new byte[i]);
        }
//        map = new HashMap<String,Object>();
//        for (int i =0;i<10000;i++){
//            map.put("key"+i,new byte[i]);
//        }
    }

使用-Xmx2M限定堆內存,使用WeakHashMap的代碼正常運行結束,而使用HashMap的代碼段拋出異常

java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space

由此可見,WeakHashMap會在系統內存緊張時使用弱引用,自動釋放掉持有弱引用的內存數據。

但如果WeakHashMap的key都在系統內持有強引用,那麽WeakHashMap就退化為普通的HashMap,因為所有的表項都無法被自動清理。

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