强引用、软引用、弱引用、幻象引用 - 《Java核心技术》笔记

强引用:我们常见的普通对象引用。在强引用中,如果不让该对象指向为空,垃圾回收器绝对不会回收它。除非当出现内存空间不足的时候。jvm抛出oom导致程序异常中止的时候,才会回收具有强引用的对象来解决内存空间不足问题。

   Object obj =new Object();  // 强引用
   obj = null;//这时候为垃圾回收器回收这个对象,至于什么时候回收,取决于垃圾回收器的算法

软引用:相对强引用弱化一些,可以让对象豁免一些垃圾收集,只有当JVM认为内存不足时,才会去试图回收软引用指向的对象。适合用于实现内存敏感的缓存,还有空闲时可保留,内存不足时才清理。

String value = new String(“sy”);
SoftReference sfRefer = new SoftReference (value );
sfRefer .get();//可以获得引用对象值

弱引用:并不能使对象豁免垃圾回收,当垃圾回收器扫描到弱引用对象时,不管内存是否足够,都会回收它。弱引用可以和一个引用队列(ReferenceQueue)联合使用,如果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。

String value = new String(“sy”);
WeakReference weakRefer = new WeakReference(value );
System.gc();
weakRefer.get();//null

幻象引用(虚引用):不能通过它访问对象,仅仅是确保对象被finalize后,做某些事情的机制。虚引用是每次垃圾回收的时候都会被回收,通过虚引用的get方法永远获取到的数据为null,因此也被成为幽灵引用。虚引用主要用于检测对象是否已经从内存中删除。 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,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。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被垃圾回收。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。

Object obj = new Object();
PhantomReference<Object> pf = new PhantomReference<Object>(obj);
obj=null;
pf.get();//永远返回null
pf.isEnQueued();//返回是否从内存中已经删除

使用软引用构建敏感数据的缓存

  1. 为什么需要使用软引用
    首先,我们看一个雇员信息查询系统的实例。我们将使用一个Java语言实现的雇员信息查询系统查询存储在磁盘文件或者数据库中的雇员人事档案信息。作为一个用户,我们完全有可能需要回头去查看几分钟甚至几秒钟前查看过的雇员档案信息,类似浏览网页,但是数据不要求刷新(同样,我们在浏览WEB页面的时候也经常会使用“后退”按钮)。

这时我们通常会有两种程序实现方式:

一种是把过去查看过的雇员信息保存在内存中,每一个存储了雇员档案信息的Java对象的生命周期贯穿整个应用程序始终。

另一种是当用户开始查看其他雇员的档案信息的时候,把存储了当前所查看的雇员档案信息的Java对象结束引用,使得垃圾收集线程可以回收其所占用的内存空间,当用户再次需要浏览该雇员的档案信息的时候,重新构建该雇员的信息。

很显然,第一种实现方法将造成大量的内存浪费,而第二种实现的缺陷在于即使垃圾收集线程还没有进行垃圾收集,包含雇员档案信息的对象仍然完好地保存在内存中,应用程序也要重新构建一个对象。我们知道,访问磁盘文件、访问网络资源、查询数据库等操作都是影响应用程序执行性能的重要因素,如果能重新获取那些尚未被回收的Java对象的引用,必将减少不必要的访问,大大提高程序的运行速度。

  1. 如果使用软引用
    SoftReference的特点是它的一个实例保存对一个Java对象的软引用,该软引用的存在不妨碍垃圾收集线程对该Java对象的回收。也就是说,一旦SoftReference保存了对一个Java对象的软引用后,在垃圾线程对这个Java对象回收前,SoftReference类所提供的get()方法返回Java对象的强引用。另外,一旦垃圾线程回收该Java对象之后,get()方法将返回null。
MyObject aRef = new
MyObject();
SoftReference aSoftRef=new SoftReference(aRef); 

此时,对于这个MyObject对象,有两个引用路径,一个是来自SoftReference对象的软引用,一个来自变量aReference的强引用,所以这个MyObject对象是强可及对象。
随即,我们可以结束aReference对这个MyObject实例的强引用:

aRef = null;
此后,这个MyObject对象成为了软可及对象。如果垃圾收集线程进行内存垃圾收集,并不会因为有一个SoftReference对该对象的引用而始终保留该对象。

Java虚拟机的垃圾收集线程对软可及对象和其他一般Java对象进行了区别对待:软可及对象的清理是由垃圾收集线程根据其特定算法按照内存需求决定的。也就是说,垃圾收集线程会在虚拟机抛出OutOfMemoryError之前回收软可及对象,而且虚拟机会尽可能优先回收长时间闲置不用的软可及对象,对那些刚刚构建的或刚刚使用过的“新”软可反对象会被虚拟机尽可能保留。在回收这些对象之前,

我们可以通过:

MyObject anotherRef=(MyObject)aSoftRef.get();
重新获得对该实例的强引用。而回收之后,调用get()方法就只能得到null了。
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