深入理解Java的4种引用类型
2016-05-06 15:57
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简介
首先大家应该都知道Java从1.2起提供了四种引用类型,他们分别是其引用(StrongReference),软引用(SoftReference),弱引用(WeakReference)以及PhantomReference(虚引用),他们被GC回收的可能性从大到小排列。如下图可以看到Reference是继承自Object,而又有三个直接的子类,就是我们要介绍的几个类了。另外还有一个ReferenceQueue我想大家就不一定知道了
他是用来的保存即将释放的引用对象,具体用户下面有实例代码
下面就来分别介绍每个引用,并附上测试代码,方便大家的深入理解
StrongReference
就可以他的名字一样,任何时候GC是不能回收他的,哪怕内存不足时,系统会直接抛出异常OutOfMemoryError,也不会去回收,首先要说明的是java中默认就是强引用,比如如下代码:Persion p = new Persion();
其中p就是一个强引用,任何时候都不会被gc回收
/** * 测试强类型,可以看到我们调用多次gc他还是没有回收 */ private static void testStrongReference() { Person jack = new Person("Jack"); System.gc(); System.gc(); System.out.println(jack); }
SoftReference
软引用他的特点是当内存足够时不会回收这种引用类型的对象,只有当内存不够用时才会回收,这种特点很适合最一些缓存,比如android中图片的缓存/** * 测试软类型引用 */ private static void testSoftReference() { Person jack = new Person("Jack"); SoftReference<Person> personSoftReference = new SoftReference<>(jack); System.out.println(personSoftReference.get()); jack = null; System.gc(); System.gc(); System.out.println(personSoftReference.get()); }
输出:
Person{name='Jack'} Person{name='Jack'}
可以看到虽然我们手动调用了GC但是引用类型没有被回收
WeakReference
虚引用的特点是只要GC一运行就会把给回收了,个人感觉没多大用处,因为只要GC一运行他就会被回收了‘private static void testWeakReference() { Person jack = new Person("Jack"); WeakReference<Person> personSoftReference = new WeakReference<Person>(jack); System.out.println(personSoftReference.get()); System.gc(); System.gc(); System.out.println(personSoftReference.get()); }
我们运行代码发现对象还是没被回收,因为我们虽然调用了GC,这个方法只是通知他执行,但是什么执行还得看他心情。当然上面的代码有个很重要的原因是Jack对象他是强引用,所以在怎么调用GC他还是不会回收的,为啥呢?因为jack这个变量他还强引用着对象,我们给他置空,在调用GC他就回收了,如下代码:
private static void testWeakReference() { Person jack = new Person("Jack"); WeakReference<Person> personSoftReference = new WeakReference<Person>(jack); System.out.println(personSoftReference.get()); jack = null; System.gc(); System.gc(); System.out.println(personSoftReference.get()); }
输出:
Person{name='Jack'} null
可以看到结果正如我们所料
PhantomReference
虚引用就相应没引用似得,主要以创建这种类型的引用,那么他所引用类型就回收了private static void testPhantomReference() { Person jack = new Person("Jack"); ReferenceQueue<Person> personReferenceQueue = new ReferenceQueue<>(); PhantomReference<Person> personSoftReference = new PhantomReference<Person>(jack,personReferenceQueue); System.out.println(personSoftReference.get()); // jack = null; // System.gc(); // System.gc(); System.out.println(personSoftReference.get()); }
输出:
null null
可以看到只要一创建完就直接给回收了
ReferenceQueue
他是一个引用对列,可以监控被回收的Reference对象,具体的就是当一个引用对象他所引用的值被回收了,那么系统就会把这个引用添加到这个对列里面,如下代码:private static void testReferenceQueue() { Person jack = new Person("Jack"); ReferenceQueue<Person> personReferenceQueue = new ReferenceQueue<>(); WeakReference<Person> personSoftReference = new WeakReference<Person>(jack, personReferenceQueue); jack = null; System.gc(); System.out.println(personSoftReference.get()); }
当personSoftReference所引用的Jack对象回收了,系统就会把personSoftReference对象添加到personReferenceQueue里,具体有什么作用呢,想象下这种情景,一个hashMap他的key是一个byte[]数组,我们需要创建一万个这样的key将他添加到hashMap,这是如果机器的内存小那么他就可以内存不足,但是当我们用一个引用来包裹这个key,然后在添加到hashMap就不会了:
private static void testReferenceQueue1() { ReferenceQueue<Object> weakReferenceReferenceQueue = new ReferenceQueue<>(); int M1 = 1024; Object o = new Object(); Map<WeakReference<byte[]>, Object> map = new HashMap<>(); //创建一个线程监听回收的对象 new Thread(new Runnable() { @Override public void run() { try { int cnt = 0; WeakReference<byte[]> k; while((k = (WeakReference) weakReferenceReferenceQueue.remove()) != null) { System.out.println((cnt++) + "recycle:" + k+","+k.get()); System.out.println("map.size:" + map.size()); } } catch(InterruptedException e) { //结束循环 } } }).start(); for (int i = 0; i < 10000; i++) { byte[] bytes = new byte[M1]; map.put(new WeakReference<>(bytes,weakReferenceReferenceQueue),o); } System.gc(); System.out.println("map.size:" + map.size()); }
输出:
... 9997recycle:java.lang.ref.WeakReference@2a62b5bc,null map.size:10000 9998recycle:java.lang.ref.WeakReference@27e47833,null map.size:10000 9999recycle:java.lang.ref.WeakReference@18e8473e,null map.size:10000
可以看到他回收了这么多对象,因为我们调用get()时返回的为null,但是问题来了,这时候map的size还是10000,这不是我们期望的,因为他所引用的对象都被回首了,那这个map里面的可以相当于失效了,我们希望的是把reference对象也回收了,意思是map的size变成真实可用对象的size
private static void testReferenceQueue2() { ReferenceQueue<Object> weakReferenceReferenceQueue = new ReferenceQueue<>(); int M1 = 1024; Object o = new Object(); Map<WeakReference<byte[]>, Object> map = new HashMap<>(); //创建一个线程监听回收的对象 new Thread(new Runnable() { @Override public void run() { try { int cnt = 0; WeakReference<byte[]> k; while ((k = (WeakReference) weakReferenceReferenceQueue.remove()) != null) { map.remove(k); //在这里我们移除被回收对象的引用 System.out.println((cnt++) + "recycle:" + k); System.out.println("map.size:" + map.size()); } } catch (InterruptedException e) { //结束循环 } } }).start(); for (int i = 0; i < 10000; i++) { byte[] bytes = new byte[M1]; map.put(new WeakReference<>(bytes, weakReferenceReferenceQueue), o); } System.gc(); System.out.println("map.size:" + map.size()); }
输出:
9996recycle:java.lang.ref.WeakReference@1608bcbd map.size:3 9997recycle:java.lang.ref.WeakReference@777c9dc9 map.size:2 9998recycle:java.lang.ref.WeakReference@535779e4 map.size:1 9999recycle:java.lang.ref.WeakReference@6f6745d6 map.size:0
可以看见被回收了的对象,我们将它的key也从map里面移除了
WeakHashMap
他的效果是和上面差不多,当一个key的引用对象被回收时他会自动的移除这个key我们将下表是偶数的值装到了list,这样做是不让他回收这些对象
private static void testWeakHashMap() { ReferenceQueue<Object> weakReferenceReferenceQueue = new ReferenceQueue<>(); int M1 = 1024; Object o = new Object(); Map<byte[], Object> map = new WeakHashMap<>(); ArrayList<byte[]> bytes1 = new ArrayList<>(); for (int i = 0; i < 10000; i++) { byte[] bytes = new byte[M1]; if (i%2==0){ bytes1.add(bytes); } map.put(bytes, o); bytes = null; } System.gc(); System.out.println("map.size:" + map.size()); }
输出:
map.size:5000
可以看到正如我们上面说的,他会移除哪些被回收的key。
参考:http://www.iflym.com/index.php/java-programe/201407140001.html
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