Java引用总结--StrongReference、SoftReference、WeakReference、PhantomReference

Java引用总结--StrongReference、SoftReference、WeakReference、PhantomReference

 

 

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1 Java引用介绍

   Java从1.2版本开始引入了4种引用，这4种引用的级别由高到低依次为：

   强引用  >  软引用  >  弱引用  >  虚引用

⑴强引用（StrongReference）
    强引用是使用最广泛的引用。若是一个对象具备强引用，那垃圾回收器毫不会回收它。当内存空间不足，Java虚拟机宁愿抛出OutOfMemoryError错误，使程序异常终止，也不会靠随意回收具备强引用的对象来解决内存不足的问题。

⑵软引用（SoftReference）

    若是一个对象只具备软引用，则内存空间足够，垃圾回收器就不会回收它；若是内存空间不足了，就会回收这些对象的内存。只要垃圾回收器没有回收它，该对象就能够被程序使用。软引用可用来实现内存敏感的高速缓存。

    软引用能够和一个引用队列（ReferenceQueue）联合使用，若是软引用所引用的对象被垃圾回收器回收，Java虚拟机就会把这个软引用加入到与之关联的引用队列中。

⑶弱引用（WeakReference）

    弱引用与软引用的区别在于：只具备弱引用的对象拥有更短暂的生命周期。在垃圾回收器线程扫描它所管辖的内存区域的过程当中，一旦发现了只具备弱引用的对象，无论当前内存空间足够与否，都会回收它的内存。不过，因为垃圾回收器是一个优先级很低的线程，所以不必定会很快发现那些只具备弱引用的对象。

    弱引用能够和一个引用队列（ReferenceQueue）联合使用，若是弱引用所引用的对象被垃圾回收，Java虚拟机就会把这个弱引用加入到与之关联的引用队列中。

⑷虚引用（PhantomReference）

    “虚引用”顾名思义，就是形同虚设，与其余几种引用都不一样，虚引用并不会决定对象的生命周期。若是一个对象仅持有虚引用，那么它就和没有任何引用同样，在任什么时候候均可能被垃圾回收器回收。

    虚引用主要用来跟踪对象被垃圾回收器回收的活动。虚引用与软引用和弱引用的一个区别在于：虚引用必须和引用队列 （ReferenceQueue）联合使用。当垃圾回收器准备回收一个对象时，若是发现它还有虚引用，就会在回收对象的内存以前，把这个虚引用加入到与之 关联的引用队列中。

 

因为引用和内存回收关系紧密。下面，先经过实例对内存回收有个认识；而后，进一步经过引用实例加深对引用的了解。

 

 

 

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2 内存回收

建立公共类MyDate，它的做用是覆盖finalize()函数：在finalize()中输出打印信息，方便追踪。

说明：finalize()函数是在JVM回收内存时执行的，但JVM并不保证在回收内存时必定会调用finalize()。

MyDate代码以下：

package com.skywang.java;

import java.util.Date;

public class MyDate extends Date { 

    /** Creates a new instance of MyDate */
    public MyDate() {
    }
    // 覆盖finalize()方法
    protected void finalize() throws Throwable {
        super.finalize();
        System.out.println("obj [Date: " + this.getTime() + "] is gc");
    }   

    public String toString() {
        return "Date: " + this.getTime();
    }
}

在这个类中，对java.util.Date类进行了扩展，并重写了finalize()和toString()方法。

 

建立公共类ReferenceTest，它的做用是定义一个方法drainMemory()：消耗大量内存，以此来引起JVM回收内存。

ReferenceTest代码以下：

package com.skywang.java;

public class ReferenceTest {   
    /** Creates a new instance of ReferenceTest */
    public ReferenceTest() {
    }   
    
    // 消耗大量内存
    public static void drainMemory() {
        String[] array = new String[1024 * 10];
        for(int i = 0; i < 1024 * 10; i++) {
            for(int j = 'a'; j <= 'z'; j++) {
                array[i] += (char)j;
            }           
        }
    }
} 

在这个类中定义了一个静态方法drainMemory()，此方法旨在消耗大量的内存，促使JVM运行垃圾回收。

 

有了上面两个公共类以后，咱们便可测试JVM何时进行垃圾回收。下面分3种状况进行测试：

状况1：清除对象

实现代码：

package com.skywang.java;

public class NoGarbageRetrieve {

    public static void main(String[] args) {
        MyDate date = new MyDate();
        date = null;
    }
}

运行结果：

<无任何输出>

结果分析：date虽然设为null，但因为JVM没有执行垃圾回收操做，MyDate的finalize()方法没有被运行。

 

状况2：显式调用垃圾回收

实现代码： 

package com.skywang.java;

public class ExplicitGarbageRetrieve {

    /**
     * @param args
     */
    public static void main(String[] args) {
        // TODO Auto-generated method stub
        MyDate date = new MyDate();
        date = null;
        System.gc();
    }

}

运行结果：

obj [Date: 1372137067328] is gc

结果分析：调用了System.gc()，使JVM运行垃圾回收，MyDate的finalize()方法被运行。

 

状况3：隐式调用垃圾回收

实现代码： 

package com.skywang.java;

public class ImplicitGarbageRetrieve {

    /**
     * @param args
     */
    public static void main(String[] args) {
        // TODO Auto-generated method stub
        MyDate date = new MyDate();
        date = null;
        ReferenceTest.drainMemory();
    }

} 

运行结果：

obj [Date: 1372137171965] is gc

结果分析：虽然没有显式调用垃圾回收方法System.gc()，可是因为运行了耗费大量内存的方法，触发JVM进行垃圾回收。

 

总结：JVM的垃圾回收机制，在内存充足的状况下，除非你显式调用System.gc()，不然它不会进行垃圾回收；在内存不足的状况下，垃圾回收将自动运行

 

 

 

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三、Java对引用的分类

3.1 强引用

实例代码：

package com.skywang.java;

public class StrongReferenceTest {

    public static void main(String[] args) {
        MyDate date = new MyDate();
        System.gc();
    }
}

运行结果：

<无任何输出>

结果说明：即便显式调用了垃圾回收，可是用于date是强引用，date没有被回收。

 

3.2 软引用

实例代码：

package com.skywang.java;

import java.lang.ref.SoftReference;

public class SoftReferenceTest {

    public static void main(String[] args) {
        SoftReference ref = new SoftReference(new MyDate());
        ReferenceTest.drainMemory();
    }
}

运行结果：

<无任何输出>

结果说明：在内存不足时，软引用被终止。软引用被禁止时，

SoftReference ref = new SoftReference(new MyDate());
ReferenceTest.drainMemory();

等价于

MyDate date = new MyDate();

// 由JVM决定运行
If(JVM.内存不足()) {
date = null;
System.gc();
}

 

3.3 弱引用

示例代码： 

package com.skywang.java;

import java.lang.ref.WeakReference;

public class WeakReferenceTest {

    public static void main(String[] args) {
        WeakReference ref = new WeakReference(new MyDate());
        System.gc(); 
    }
}

运行结果：

obj [Date: 1372142034360] is gc

结果说明：在JVM垃圾回收运行时，弱引用被终止.

WeakReference ref = new WeakReference(new MyDate());
System.gc();

等同于：

MyDate date = new MyDate();

// 垃圾回收
If(JVM.内存不足()) {
date = null;
System.gc();
}

 

3. 4 假象引用

示例代码： 

package com.skywang.java;

import java.lang.ref.ReferenceQueue;
import java.lang.ref.PhantomReference;

public class PhantomReferenceTest {

    public static void main(String[] args) {
        ReferenceQueue queue = new ReferenceQueue();
        PhantomReference ref = new PhantomReference(new MyDate(), queue);
        System.gc();
    }
}

运行结果：

obj [Date: 1372142282558] is gc

结果说明：假象引用，在实例化后，就被终止了。

ReferenceQueue queue = new ReferenceQueue();
PhantomReference ref = new PhantomReference(new MyDate(), queue);
System.gc();

等同于：

MyDate date = new MyDate();
date = null;

 

 

能够用如下表格总结上面的内容： 

级别	何时被垃圾回收	用途	生存时间
强引用	历来不会	对象的通常状态	JVM中止运行时终止
软引用	在内存不足时	对象简单？缓存	内存不足时终止
弱引用	在垃圾回收时	对象缓存	gc运行后终止
虚引用	Unknown	Unknown	Unknown

 

 

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