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java 強 軟 弱 虛引用的理解正確使用

1、強引用(StrongReference)

      強引用是使用最普遍的引用。如果一個物件具有強引用,那垃圾回收器絕不會回收它。如下:

Object o=new Object();   //  強引用
      當記憶體空間不足,Java虛擬機器寧願丟擲OutOfMemoryError錯誤,使程式異常終止,也不會靠隨意回收具有強引用的物件來解決記憶體不足的問題。如果不使用時,要通過如下方式來弱化引用,如下:
o=null;     // 幫助垃圾收集器回收此物件
      顯式地設定o為null,或超出物件的生命週期範圍,則gc認為該物件不存在引用,這時就可以回收這個物件。具體什麼時候收集這要取決於gc的演算法。
舉例:

public void test(){
    Object o=new Object();
    // 省略其他操作
}
在一個方法的內部有一個強引用,這個引用儲存在棧中,而真正的引用內容(Object)儲存在堆中。當這個方法執行完成後就會退出方法棧,則引用內容的引用不存在,這個Object會被回收。
但是如果這個o是全域性的變數時,就需要在不用這個物件時賦值為null,因為強引用不會被垃圾回收。

強引用在實際中有非常重要的用處,舉個ArrayList的實現原始碼:

private transient Object[] elementData;
public void clear() {
        modCount++;
        // Let gc do its work
        for (int i = 0; i < size; i++)
            elementData[i] = null;
        size = 0;
}
在ArrayList類中定義了一個私有的變數elementData陣列,在呼叫方法清空陣列時可以看到為每個陣列內容賦值為null。不同於elementData=null,強引用仍然存在,避免在後續呼叫 add()等方法新增元素時進行重新的記憶體分配。使用如clear()方法中釋放記憶體的方法對陣列中存放的引用型別特別適用,這樣就可以及時釋放記憶體。


2、軟引用(SoftReference)

        如果一個物件只具有軟引用,則記憶體空間足夠,垃圾回收器就不會回收它;如果記憶體空間不足了,就會回收這些物件的記憶體。只要垃圾回收器沒有回收它,該物件就可以被程式使用。軟引用可用來實現記憶體敏感的快取記憶體。   

 String str=new String("abc");                                     // 強引用
 SoftReference<String> softRef=new SoftReference<String>(str);     // 軟引用  
      當記憶體不足時,等價於:
If(JVM.記憶體不足()) {
   str = null;  // 轉換為軟引用
   System.gc(); // 垃圾回收器進行回收
}
虛引用在實際中有重要的應用,例如瀏覽器的後退按鈕。按後退時,這個後退時顯示的網頁內容是重新進行請求還是從快取中取出呢?這就要看具體的實現策略了。

(1)如果一個網頁在瀏覽結束時就進行內容的回收,則按後退檢視前面瀏覽過的頁面時,需要重新構建

(2)如果將瀏覽過的網頁儲存到記憶體中會造成記憶體的大量浪費,甚至會造成記憶體溢位

這時候就可以使用軟引用

Browser prev = new Browser();               // 獲取頁面進行瀏覽
SoftReference sr = new SoftReference(prev); // 瀏覽完畢後置為軟引用        
if(sr.get()!=null){ 
    rev = (Browser) sr.get();           // 還沒有被回收器回收,直接獲取
}else{
    prev = new Browser();               // 由於記憶體吃緊,所以對軟引用的物件回收了
    sr = new SoftReference(prev);       // 重新構建
}
這樣就很好的解決了實際的問題。
       軟引用可以和一個引用佇列(ReferenceQueue)聯合使用,如果軟引用所引用的物件被垃圾回收器回收,Java虛擬機器就會把這個軟引用加入到與之關聯的引用佇列中。

3、弱引用(WeakReference)

      弱引用與軟引用的區別在於:只具有弱引用的物件擁有更短暫的生命週期。在垃圾回收器執行緒掃描它所管轄的記憶體區域的過程中,一旦發現了只具有弱引用的物件,不管當前記憶體空間足夠與否,都會回收它的記憶體。不過,由於垃圾回收器是一個優先順序很低的執行緒,因此不一定會很快發現那些只具有弱引用的物件。

String str=new String("abc");    
WeakReference<String> abcWeakRef = new WeakReference<String>(str);
str=null;  
當垃圾回收器進行掃描回收時等價於:

str = null;
System.gc();
   如果這個物件是偶爾的使用,並且希望在使用時隨時就能獲取到,但又不想影響此物件的垃圾收集,那麼你應該用 Weak Reference 來記住此物件。   

   下面的程式碼會讓str再次變為一個強引用:

String  abc = abcWeakRef.get();
弱引用可以和一個引用佇列(ReferenceQueue)聯合使用,如果弱引用所引用的物件被垃圾回收,Java虛擬機器就會把這個弱引用加入到與之關聯的引用佇列中。

當你想引用一個物件,但是這個物件有自己的生命週期,你不想介入這個物件的生命週期,這時候你就是用弱引用。

這個引用不會在物件的垃圾回收判斷中產生任何附加的影響。

public class ReferenceTest {
 
    private static ReferenceQueue<VeryBig> rq = new ReferenceQueue<VeryBig>();
 
    public static void checkQueue() {
        Reference<? extends VeryBig> ref = null;
        while ((ref = rq.poll()) != null) {
            if (ref != null) {
                System.out.println("In queue: "    + ((VeryBigWeakReference) (ref)).id);
            }
        }
    }
 
    public static void main(String args[]) {
        int size = 3;
        LinkedList<WeakReference<VeryBig>> weakList = new LinkedList<WeakReference<VeryBig>>();
        for (int i = 0; i < size; i++) {
            weakList.add(new VeryBigWeakReference(new VeryBig("Weak " + i), rq));
            System.out.println("Just created weak: " + weakList.getLast());
 
        }
 
        System.gc(); 
        try { // 下面休息幾分鐘,讓上面的垃圾回收執行緒執行完成
            Thread.currentThread().sleep(6000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        checkQueue();
    }
}
 
class VeryBig {
    public String id;
    // 佔用空間,讓執行緒進行回收
    byte[] b = new byte[2 * 1024];
 
    public VeryBig(String id) {
        this.id = id;
    }
 
    protected void finalize() {
        System.out.println("Finalizing VeryBig " + id);
    }
}
 
class VeryBigWeakReference extends WeakReference<VeryBig> {
    public String id;
 
    public VeryBigWeakReference(VeryBig big, ReferenceQueue<VeryBig> rq) {
        super(big, rq);
        this.id = big.id;
    }
 
    protected void finalize() {
        System.out.println("Finalizing VeryBigWeakReference " + id);
    }
}
最後的輸出結果為:

Just created weak: [email protected]
Just created weak: [email protected]
Just created weak: [email protected]
Finalizing VeryBig Weak 2
Finalizing VeryBig Weak 1
Finalizing VeryBig Weak 0
In queue: Weak 1
In queue: Weak 2
In queue: Weak 0

4、虛引用(PhantomReference)

   

     “虛引用”顧名思義,就是形同虛設,與其他幾種引用都不同,虛引用並不會決定物件的生命週期。如果一個物件僅持有虛引用,那麼它就和沒有任何引用一樣,在任何時候都可能被垃圾回收器回收。

    虛引用主要用來跟蹤物件被垃圾回收器回收的活動。虛引用與軟引用和弱引用的一個區別在於:虛引用必須和引用佇列 (ReferenceQueue)聯合使用。當垃圾回收器準備回收一個物件時,如果發現它還有虛引用,就會在回收物件的記憶體之前,把這個虛引用加入到與之 關聯的引用佇列中。

5、總結

 Java4種引用的級別由高到低依次為:

強引用  >  軟引用  >  弱引用  >  虛引用

上面內容轉載於:http://blog.csdn.net/mazhimazh/article/details/19752475

下面是我的一些補充:

     String s = new String("abc");
     WeakReference weakReference = new WeakReference<String>(s);

上面的程式碼,在進行垃圾回收的時候,只有weakReference會被回收掉,但是s此時還是強引用,所以正確做法應該是對s手動置空,這樣才是完整的強引用轉為弱引用。程式碼如下:

String s = new String("abc");

WeakReference weakReference = new WeakReference<String>(s);

s = null;