一. java 4种引用类型介绍
- StrongReference:强引用,不会被回收,宁肯OOM也不被回收,除非对象为null的时候GC才回收
- SoftReference: 软引用在内存不够的时候才回收,也就是说正常情况下GC不回收(适合做高速缓存,比如Caffeine内存淘汰策略)
- WeakReference: 弱引用,GC碰到直接回收,防止内存泄漏(适合做规范化映射)
- PhantomReference: 虚引用,信号的作用,回收的时候给一个信号放到队列里面,清理直接内存,GC回收不回收都获取不到.(Nio、Netty)直接管理堆外内存。(适合做对象死前所做的清理操作)
- 四种引用的强弱关系: StrongReference > SoftReference > WeakReference > PhantomReference
二.使用场景
2.1 强引用
Java中默认声明的就是强引用,比如:
Object obj = new Object(); //只要obj还指向Object对象,Object对象就不会被回收
obj = null; //手动置null
只要强引用存在,垃圾回收器将永远不会回收被引用的对象,即使内存不足时也不会去回收,JVM会直接抛出OutOfMemoryError。如果想中断强引用与对象之间的联系,可以显示的将强引用赋值为null,这样一来,JVM就可以适时的回收对象了
2.2 软引用
软引用对象是在jvm内存不够的时候才会被回收,我们调用System.gc()方法只是起通知作用,JVM什么时候扫描回收对象是JVM自己的状态决定的。就算扫描到软引用对象也不一定会回收它,软引用发生的时机是在OOM时。
软引用可用来实现内存敏感的高速缓存。 软引用可以和一个引用队列(ReferenceQueue)联合使用。如果软引用所引用对象被垃圾回收,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。
ReferenceQueue<String> referenceQueue = new ReferenceQueue<>();
String str = new String("abc");
SoftReference<String> softReference = new SoftReference<>(str, referenceQueue);
str = null;
// Notify GC
System.gc();
System.out.println(softReference.get()); // abc
Reference<? extends String> reference = referenceQueue.poll();
System.out.println(reference); //null
当内存不足时,JVM首先将软引用中的对象引用置为null,然后通知垃圾回收器进行回收:
if(JVM内存不足) {
// 将软引用中的对象引用置为null
str = null;
// 通知垃圾回收器进行回收
System.gc();
}
也就是说,垃圾收集线程会在虚拟机抛出OutOfMemoryError之前回收软引用对象,而且虚拟机会尽可能优先回收长时间闲置不用的软引用对象。对那些刚构建的或刚使用过的“较新的”软对象会被虚拟机尽可能保留,这就是引入引用队列ReferenceQueue的原因
应用场景:
浏览器的后退按钮。按后退时,这个后退时显示的网页内容是重新进行请求还是从缓存中取出呢?这就要看具体的实现策略了。
- 如果一个网页在浏览结束时就进行内容的回收,则按后退查看前面浏览过的页面时,需要重新构建;
- 如果将浏览过的网页存储到内存中会造成内存的大量浪费,甚至会造成内存溢出。
// 获取浏览器对象进行浏览
Browser browser = new Browser();
// 从后台程序加载浏览页面
BrowserPage page = browser.getPage();
// 将浏览完毕的页面置为软引用
SoftReference softReference = new SoftReference(page);
// 回退或者再次浏览此页面时
if(softReference.get() != null) {
// 内存充足,还没有被回收器回收,直接获取缓存
page = softReference.get();
} else {
// 内存不足,软引用的对象已经回收
page = browser.getPage();
// 重新构建软引用
softReference = new SoftReference(page);
}
2.3 弱引用
具有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中,一旦发现了只具有弱引用的对象,不管当前内存空间足够与否,都会回收它的内存。不过,由于垃圾回收器是一个优先级很低的线程,因此不一定会很快发现那些只具有弱引用的对象。
WeakReference对象的生命周期基本由垃圾回收器决定,一旦垃圾回收线程发现了弱引用对象,在下一次GC过程中就会对其进行回收。
String str = new String("abc");
WeakReference<String> weakReference = new WeakReference<>(str);
str = null;
JVM首先将软引用中的对象引用置为null,然后通知垃圾回收器进行回收:
str = null;
System.gc();
注意:如果一个对象是偶尔(很少)的使用,并且希望在使用时随时就能获取到,但又不想影响此对象的垃圾收集,那么你应该用Weak Reference来记住此对象。
2.4 虚引用
虚引用顾名思义,就是形同虚设。与其他几种引用都不同,虚引用并不会决定对象的生命周期。如果一个对象仅持有虚引用,那么它就和没有任何引用一样,在任何时候都可能被垃圾回收器回收。
应用场景:
- 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:
虚引用必须要和引用队列(ReferenceQueue)联合一起使用。当垃圾回收器准备回收一个对象时,如果发现它还有虚引用,就会在回收对象的内存之前,把这个虚引用加入到与之关联的引用队列中。PhantomReference只有一个构造函数和一个 get() 方法,而且它的 get() 方法仅仅是返回一个null,也就是说将永远无法通过虚引用来获取对象。
String str = new String("abc");
ReferenceQueue queue = new ReferenceQueue();
// 创建虚引用,要求必须与一个引用队列关联
PhantomReference pr = new PhantomReference(str, queue);
程序可以通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进行垃圾回收。如果程序发现某个虚引用已经被加入到引用队列,那么就可以在所引用的对象的内存被回收之前采取必要的行动。