Java的四種引用類型你都知道嗎?

Java的四種引用類型你都知道嗎?

一、概述

在Java中提供了四個級別的引用:強引用,軟引用,弱引用和虛引用。在這四個引用類型中,只有強引用FinalReference類是包內可見,其他三種引用類型均為public,可以在應用程序中直接使用。引用類型的類結構如圖所示。

Java的四種引用類型你都知道嗎?

二、強引用

Java中的引用,類似C語言中最難的指針。(我是C語言入門編程,指針的概念還是很深入我心。)通過引用,可以對堆中的對象進行操作。如:

StringBuffer stringBuffer = new StringBuffer("Helloword");

變量str指向StringBuffer實例所在的堆空間,通過str可以操作該對象。

Java的四種引用類型你都知道嗎?

強引用的特點

  1. 強引用可以直接訪問目標對象。
  2. 強引用所指向的對象在任何時候都不會被系統回收。JVM寧願拋出OOM異常,也不會回收強引用所指向的對象。
  3. 強引用可能導致內存洩漏。

三、軟引用

軟引用是除了強引用外,最強的引用類型。可以通過java.lang.ref.SoftReference使用軟引用。一個持有軟引用的對象,不會被JVM很快回收,JVM會根據當前堆的使用情況來判斷何時回收。當堆使用率臨近閾值時,才會去回收軟引用的對象。因此,軟引用可以用於實現對內存敏感的高速緩存。

SoftReference的特點是它的一個實例保存對一個Java對象的軟引用, 該軟引用的存在不妨礙垃圾收集線程對該Java對象的回收。也就是說,一旦SoftReference保存了對一個Java對象的軟引用後,在垃圾線程對 這個Java對象回收前,SoftReference類所提供的get()方法返回Java對象的強引用。一旦垃圾線程回收該Java對象之後,get()方法將返回null。

下面舉一個例子說明軟引用的使用方法。

在你的IDE設置參數-Xmx2m -Xms2m規定堆內存大小為2m。

@Test

public void test3(){

MyObject obj = new myObject();

SoftReference sf = new SoftReference<>(obj);

obj = null;

System.gc();

// byte[] bytes = new byte[1024*100];

// System.gc();

System.out.println("是否被回收"+sf.get());

}

運行結果:

是否被回收cn.zyzpp.MyObject@42110406

打開被註釋掉的new byte[1024*100]語句,這條語句請求一塊大的堆空間,使堆內存使用緊張。並顯式的再調用一次GC,結果如下:

是否被回收null

說明在系統內存緊張的情況下,軟引用被回收。

四、弱引用

弱引用是一種比軟引用較弱的引用類型。在系統GC時,只要發現弱引用,不管系統堆空間是否足夠,都會將對象進行回收。在java中,可以用java.lang.ref.WeakReference實例來保存對一個Java對象的弱引用。

public void test3(){

MyObject obj = new MyObject();

WeakReference sf = new WeakReference(obj);

obj = null;

System.out.println("是否被回收"+sf.get());

System.gc();

System.out.println("是否被回收"+sf.get());

}

運行結果:

是否被回收cn.zyzpp.MyObject@42110406

是否被回收null

軟引用,弱引用都非常適合來保存那些可有可無的緩存數據,如果這麼做,當系統內存不足時,這些緩存數據會被回收,不會導致內存溢出。而當內存資源充足時,這些緩存數據又可以存在相當長的時間,從而起到加速系統的作用。

五、虛引用

虛引用是所有類型中最弱的一個。一個持有虛引用的對象,和沒有引用幾乎是一樣的,隨時可能被垃圾回收器回收。當試圖通過虛引用的get()方法取得強引用時,總是會失敗。並且,虛引用必須和引用隊列一起使用,它的作用在於跟蹤垃圾回收過程。

當垃圾回收器準備回收一個對象時,如果發現它還有虛引用,就會在垃圾回收後,銷燬這個對象,將這個虛引用加入引用隊列。程序可以通過判斷引用隊列中是否已經加入了虛引用,來了解被引用的對象是否將要被垃圾回收。如果程序發現某個虛引用已經被加入到引用隊列,那麼就可以在所引用的對象的內存被回收之前採取必要的行動。

public void test3(){

MyObject obj = new MyObject();

ReferenceQueue<object> referenceQueue = new ReferenceQueue<>();/<object>

PhantomReference sf = new PhantomReference<>(obj,referenceQueue);

obj = null;

System.out.println("是否被回收"+sf.get());

System.gc();

System.out.println("是否被回收"+sf.get());

}

運行結果:

是否被回收null

是否被回收null

對虛引用的get()操作,總是返回null,因為sf.get()方法的實現如下:

public T get() {

return null;

}

六、弱引用典例

WeakHashMap類在java.util包內,它實現了Map接口,是HashMap的一種實現,它使用弱引用作為內部數據的存儲方案。WeakHashMap是弱引用的一種典型應用,它可以作為簡單的緩存表解決方案。

以下兩段代碼分別使用WeakHashMap和HashMap保存大量的數據:

@Test

public void test4(){

Map map;

map = new WeakHashMap<string>();/<string>

for (int i =0;i<10000;i++){

map.put("key"+i,new byte[i]);

}

// map = new HashMap<string>();/<string>

// for (int i =0;i<10000;i++){

// map.put("key"+i,new byte[i]);

// }

}

使用-Xmx2M限定堆內存,使用WeakHashMap的代碼正常運行結束,而使用HashMap的代碼段拋出異常

java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space

由此可見,WeakHashMap會在系統內存緊張時使用弱引用,自動釋放掉持有弱引用的內存數據。

但如果WeakHashMap的key都在系統內持有強引用,那麼WeakHashMap就退化為普通的HashMap,因為所有的表項都無法被自動清理。


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