Java的引用和引用队列
Java的软引用，弱引用和虚引用在都是继承了Reference这个类，而且经常配合ReferenceQueue来使用。接下来我们将了解一下这两个类。
Reference
主要是负责内存的一个状态，当然它还和java虚拟机，垃圾回收器打交道。Reference类首先把内存分为4种状态Active，Pending，Enqueued，Inactive。
- Active，一般来说内存一开始被分配的状态都是 Active
- Pending 大概是指快要被放进队列的对象，也就是马上要回收的对象
- Enqueued 就是对象的内存已经被回收了，我们已经把这个对象放入到一个队列中，方便以后我们查询某个对象是否被回收
- Inactive就是最终的状态，不能再变为其它状态
主要属性
private T referent;
volatile ReferenceQueue<? super T> queue;
Reference next;
transient private Reference<T> discovered;
private static Reference<Object> pending = null;
- referent表示其引用的对象，即在构造的时候需要被包装在其中的对象。GC会根据不同Reference来特别对待
- queue 是对象即将被回收时所要通知的队列。当对象即将被回收时，整个reference对象，而不仅仅是被回收的对象，会被放到queue 里面，然后外部程序即可通过监控这个 queue 即可拿到相应的数据了。
- next 即当前引用节点所存储的下一个即将被处理的节点。这个用于实现一个单向循环链表，用以将保存需要由ReferenceHandler处理的引用
- discovered 表示要处理的对象的下一个对象。
- pending 是等待被入队的引用列表。此属性保存一个PENDING的队列，配合上述next一起使用
静态代码块
static {
ThreadGroup tg = Thread.currentThread().getThreadGroup();
for (ThreadGroup tgn = tg;
tgn != null;
tg = tgn, tgn = tg.getParent());
Thread handler = new ReferenceHandler(tg, "Reference Handler");
/* If there were a special system-only priority greater than
* MAX_PRIORITY, it would be used here
*/
handler.setPriority(Thread.MAX_PRIORITY);
handler.setDaemon(true);
handler.start();
// provide access in SharedSecrets
SharedSecrets.setJavaLangRefAccess(new JavaLangRefAccess() {
@Override
public boolean tryHandlePendingReference() {
return tryHandlePending(false);
}
});
}
当 Refrence 类被加载的时候，会执行静态代码块。在静态代码块里面，会启动 ReferenceHandler 线程,并设置线程的级别为最大级别， Thread.MAX_PRIORITY。
ReferenceHandler
private static class ReferenceHandler extends Thread {
private static void ensureClassInitialized(Class<?> clazz) {
try {
Class.forName(clazz.getName(), true, clazz.getClassLoader());
} catch (ClassNotFoundException e) {
throw (Error) new NoClassDefFoundError(e.getMessage()).initCause(e);
}
}
static {
// pre-load and initialize InterruptedException and Cleaner classes
// so that we don't get into trouble later in the run loop if there's
// memory shortage while loading/initializing them lazily.
ensureClassInitialized(InterruptedException.class);
ensureClassInitialized(Cleaner.class);
}
ReferenceHandler(ThreadGroup g, String name) {
super(g, name);
}
public void run() {
while (true) {
tryHandlePending(true);
}
}
}
该类是一个静态内部类，继承了Thread类，run方法里是一个死循环。
tryHandlePending
static boolean tryHandlePending(boolean waitForNotify) {
Reference<Object> r;
Cleaner c;
try {
synchronized (lock) {
if (pending != null) {
r = pending;
// 'instanceof' might throw OutOfMemoryError sometimes
// so do this before un-linking 'r' from the 'pending' chain...
c = r instanceof Cleaner ? (Cleaner) r : null;
// unlink 'r' from 'pending' chain
pending = r.discovered;
r.discovered = null;
} else {
// The waiting on the lock may cause an OutOfMemoryError
// because it may try to allocate exception objects.
if (waitForNotify) {
lock.wait();
}
// retry if waited
return waitForNotify;
}
}
} catch (OutOfMemoryError x) {
// Give other threads CPU time so they hopefully drop some live references
// and GC reclaims some space.
// Also prevent CPU intensive spinning in case 'r instanceof Cleaner' above
// persistently throws OOME for some time...
Thread.yield();
// retry
return true;
} catch (InterruptedException x) {
// retry
return true;
}
// Fast path for cleaners
if (c != null) {
c.clean();
return true;
}
ReferenceQueue<? super Object> q = r.queue;
if (q != ReferenceQueue.NULL) q.enqueue(r);
return true;
}
在 tryHandlePending 方法里面，检查 pending 是否为 null，如果pending不为 null，则将 pending 进行 enqueue，否则线程进入 wait 状态。
ReferenceQueue
引用队列，在检测到适当的可到达性更改后，垃圾回收器将已注册的引用对象添加到队列中，ReferenceQueue实现了入队（enqueue）和出队（poll），还有remove操作，内部元素head就是泛型的Reference。
