Java 对象引用方式 —— 强引用、软引用、弱引用和虚引用

Java中负责内存回收的是JVM。经过JVM回收内存，咱们不须要像使用C语音开发那样操心内存的使用，可是正由于不用操心内存的时候，也会致使在内存回收方面存在不够灵活的问题。为了解决内存操做不灵活的问题，咱们能够经过了解Java的引用方式来解决这个问题。

在JDK1.2之前的版本中，当一个对象不被任何变量引用，那么程序就没法再使用这个对象。也就是说，只有对象处于可触及状态，程序才能使用它。这就像在平常生活中，从商店购买了某样物品后，若是有用，就一直保留它，不然就把它扔到垃圾箱，由清洁工人收走。若是物品已经被扔到垃圾箱，想再把它捡回来使用就不可能了。但有时候状况并不这么简单,某些物品如今已经无用了，保留它会占空间，可是马上扔掉它也不划算，由于也许未来还会派用场。对于这样的无关紧要的物品，一种折衷的处理办法是：若是家里空间足够，就先把它保留在家里，若是家里空间不够，即便把家里全部的垃圾清除，仍是没法容纳那些必不可少的生活用品，那么再扔掉这些无关紧要的物品。

从JDK1.2版本开始，把对象的引用分为四种级别，从而使程序能更加灵活的控制对象的生命周期。这四种级别由高到低依次为：强引用、软引用、弱引用和虚引用。为了解决内存操做不灵活这个问题，咱们能够尝试使用软引用。

1．强引用

咱们使用的大部分的引用都是强引用，这是使用最广泛的引用。若是一个对象具备强引用，那就相似于必不可少的生活用品，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问题。

2．软引用（SoftReference）

若是一个对象只具备软引用，那就相似于可有可物的生活用品。若是内存空间足够，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，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。

3．弱引用（WeakReference）
若是一个对象只具备弱引用，那就相似于可有可物的生活用品。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。

4．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。
虚引用主要用来跟踪对象被垃圾回收的活动。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。程序能够经过判断引用队列中是 否已经加入了虚引用，来了解被引用的对象是否将要被垃圾回收。程序若是发现某个虚引用已经被加入到引用队列，那么就能够在所引用的对象的内存被回收以前采起必要的行动。

特别注意，在程序设计中通常不多使用弱引用与虚引用，使用软引用的状况较多，这是由于软引用能够加速JVM对垃圾内存的回收速度，能够维护系统的运行安全，防止内存溢出（OutOfMemory）等问题的产生。

如下是软引用的代码：

import java.lang.ref.SoftReference;  
public class Test {  
      
    public static void main(String[] args){  
        System.out.println("开始");           
        A a = new A();            
        SoftReference<A> sr = new SoftReference<A>(a);  
        a = null;  
        if(sr!=null){  
            a = sr.get();  
        }  
        else{  
            a = new A();  
            sr = new SoftReference<A>(a);  
        }          
        System.out.println("结束");     
    }        
}  
  
class A{  
    int[] a ;  
    public A(){  
        a = new int[100000000];  
    }  
}

 

Tips：由于本人目前从事的是Android方面的工做，因此在下面总结一些在Android研发中会使用到弱引用或者软引用的地方

1.解决Handler可能形成的内存泄露 -- 使用弱引用

当使用内部类（包括匿名类）来建立Handler的时候，Handler对象会隐式地持有一个外部类对象（一般是一个Activity）的引用，否则你怎么可能经过Handler来操做Activity中的View。而Handler一般会伴随着一个耗时的后台线程（例如从网络拉取图片）一块儿出现，这个后台线程在任务执行完毕（例如图片下载完毕）以后，经过消息机制通知Handler，而后Handler把图片更新到界面。

然而，若是用户在网络请求过程当中关闭了Activity，正常状况下，Activity再也不被使用，它就有可能在GC检查时被回收掉，但因为这时线程还没有执行完，而该线程持有Handler的引用（否则它怎么发消息给Handler？），这个Handler又持有Activity的引用，就致使该Activity没法被回收（即内存泄露），直到网络请求结束（例如图片下载完毕）。

2.解决图片加载时，可能形成的内存不足问题 -- 使用软引用

使用软引用相对使用强引用，在图片加载方面可以很明显的提高性能，并减小崩溃的概率，与Lru算法指定LruCache可以更好的去管理，由于增长了根据图片使用频率来管理内存的算法，相比较更加合理和人性化。

 

补充：Java垃圾回收机制:

Java的垃圾回收器要负责完成3件任务：分配内存、确保被引用的对象的内存不被错误回收以及回收再也不被引用的对象的内存空间。垃圾回收是一个复杂并且耗时的操做。若是JVM花费过多的时间在垃圾回收上，则势必会影响应用的运行性能。通常状况下，当垃圾回收器在进行回收操做的时候，整个应用的执行是被暂时停止（stop-the-world）的。对于与用户交互的应用来讲，则可能但愿所垃圾回收所带来的应用停顿的时间间隔越小越好。对于这种状况，JVM中提供了多种垃圾回收方法以及对应的性能调优参数，应用能够根据须要来进行定制。