在Java中,虽然不需要程序员手动去管理对象的生命周期,但是如果希望某些对象具备一定的生命周期的话(比如内存不足时JVM就会自动回收某些对象从而避免OutOfMemory的错误)就需要用到软引用和弱引用了。
从Java SE2开始,就提供了四种类型的引用:强引用、软引用、弱引用和虚引用。Java中提供这四种引用类型主要有两个目的:第一是可以让程序员通过代码的方式决定某些对象的生命周期;第二是有利于JVM进行垃圾回收。下面来阐述一下这四种类型引用的概念:
1.强引用(StrongReference)
强引用就是指在程序代码之中普遍存在的,比如下面这段代码中的object和str都是强引用:
Object object = new Object(); String str = "hello";
只要某个对象有强引用与之关联,JVM必定不会回收这个对象,即使在内存不足的情况下,JVM宁愿抛出OutOfMemory错误也不会回收这种对象。比如下面这段代码:
public class Main { public static void main(String[] args) { new Main().fun1(); } public void fun1() { Object object = new Object(); Object[] objArr = new Object[1000]; } }
当运行至Object[] objArr = new Object[1000];这句时,如果内存不足,JVM会抛出OOM错误也不会回收object指向的对象。不过要注意的是,当fun1运行完之后,object和objArr都已经不存在了,所以它们指向的对象都会被JVM回收。
如果想中断强引用和某个对象之间的关联,可以显示地将引用赋值为null,这样一来的话,JVM在合适的时间就会回收该对象。
比如Vector类的clear方法中就是通过将引用赋值为null来实现清理工作的:
/** * Removes the element at the specified position in this Vector. * Shifts any subsequent elements to the left (subtracts one from their * indices). Returns the element that was removed from the Vector. * * @throws ArrayIndexOutOfBoundsException if the index is out of range * ({@code index < 0 || index >= size()}) * @param index the index of the element to be removed * @return element that was removed * @since 1.2 */ public synchronized E remove(int index) { modCount++; if (index >= elementCount) throw new ArrayIndexOutOfBoundsException(index); Object oldValue = elementData[index]; int numMoved = elementCount - index - 1; if (numMoved > 0) System.arraycopy(elementData, index+1, elementData, index, numMoved); elementData[--elementCount] = null; // Let gc do its work return (E)oldValue; }
2.软引用(SoftReference)
软引用是用来描述一些有用但并不是必需的对象,在Java中用java.lang.ref.SoftReference类来表示。对于软引用关联着的对象,只有在内存不足的时候JVM才会回收该对象。因此,这一点可以很好地用来解决OOM的问题,并且这个特性很适合用来实现缓存:比如网页缓存、图片缓存等。
软引用可以和一个引用队列(ReferenceQueue)联合使用,如果软引用所引用的对象被JVM回收,这个软引用就会被加入到与之关联的引用队列中。下面是一个使用示例:
import java.lang.ref.SoftReference; public class Main { public static void main(String[] args) { SoftReference<String> sr = new SoftReference<String>(new String("hello")); System.out.println(sr.get()); } }
3.弱引用(WeakReference)
弱引用也是用来描述非必需对象的,当JVM进行垃圾回收时,无论内存是否充足,都会回收被弱引用关联的对象。在java中,用java.lang.ref.WeakReference类来表示。下面是使用示例:
import java.lang.ref.WeakReference; public class Main { public static void main(String[] args) { WeakReference<String> sr = new WeakReference<String>(new String("hello")); System.out.println(sr.get()); System.gc(); //通知JVM的gc进行垃圾回收 System.out.println(sr.get()); } }
输出结果为: hello null
第二个输出结果是null,这说明只要JVM进行垃圾回收,被弱引用关联的对象必定会被回收掉。不过要注意的是,这里所说的被弱引用关联的对象是指只有弱引用与之关联,如果存在强引用同时与之关联,则进行垃圾回收时也不会回收该对象(软引用也是如此)。
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JVM回收,这个软引用就会被加入到与之关联的引用队列中。
4.虚引用(PhantomReference)
虚引用和前面的软引用、弱引用不同,它并不影响对象的生命周期。在java中用java.lang.ref.PhantomReference类表示。如果一个对象与虚引用关联,则跟没有引用与之关联一样,在任何时候都可能被垃圾回收器回收。
要注意的是,虚引用必须和引用队列关联使用,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。
import java.lang.ref.PhantomReference; import java.lang.ref.ReferenceQueue; public class Main { public static void main(String[] args) { ReferenceQueue<String> queue = new ReferenceQueue<String>(); PhantomReference<String> pr = new PhantomReference<String>(new String("hello"), queue); System.out.println(pr.get()); } }
以上内容摘自:http://www.cnblogs.com/dolphin0520/p/3784171.html
下面自己写一个程序测试一下,分配虚拟机10M内存,然后创建10个1M的对象放到value为SoftReference的map里面,观察是否会进行对象回收。
/** * -XX:+PrintGCDateStamps -XX:+PrintGCDetails -Xms10M -Xmx10M */ package reference; import java.lang.ref.SoftReference; import java.util.HashMap; import java.util.Map; public class SoftReferenceTest { private static Map<String, SoftReference<byte[]>> map = new HashMap<String, SoftReference<byte[]>>(); private static final int _1MB = 1024 * 1024; private static byte[] temp; public static void createSoftReference(int size) { for (int i = 0; i < size; i++) { temp = new byte[_1MB]; System.out.println(i + ": " + temp.toString()); map.put(i + "", new SoftReference<byte[]>(temp)); } } public static void main(String[] args) { int size = 10; SoftReferenceTest.createSoftReference(size); System.out.println("**********************************"); System.gc(); for (int i = 0; i < size; i++) { if (null == map.get(i + "").get()) { System.out.println(i + ": " + "null"); } else { System.out.println(i + ": " + map.get(i + "").get().toString()); } } } }
输出为:
0: [B@1fc4bec 1: [B@dc8569 2016-05-06T21:00:39.126+0800: [GC [DefNew: 2331K->158K(3072K), 0.0022560 secs] 2331K->2206K(9920K), 0.0022782 secs] [Times: user=0.00 sys=0.00, real=0.00 secs] 2: [B@150bd4d 3: [B@1bc4459 2016-05-06T21:00:39.129+0800: [GC [DefNew: 2237K->158K(3072K), 0.0013200 secs] 4285K->4254K(9920K), 0.0013378 secs] [Times: user=0.00 sys=0.00, real=0.00 secs] 4: [B@6e1408 5: [B@e53108 2016-05-06T21:00:39.130+0800: [GC [DefNew: 2281K->158K(3072K), 0.0012987 secs] 6377K->6302K(9920K), 0.0013173 secs] [Times: user=0.00 sys=0.00, real=0.00 secs] 6: [B@19189e1 7: [B@1f33675 2016-05-06T21:00:39.132+0800: [GC [DefNew: 2219K->2219K(3072K), 0.0000063 secs][Tenured: 6144K->6144K(6848K), 0.0031130 secs] 8364K->8350K(9920K), [Perm : 2096K->2096K(12288K)], 0.0031569 secs] [Times: user=0.02 sys=0.00, real=0.00 secs] 2016-05-06T21:00:39.135+0800: [Full GC [Tenured: 6144K->1169K(6848K), 0.0036361 secs] 8350K->1169K(9920K), [Perm : 2096K->2090K(12288K)], 0.0036682 secs] [Times: user=0.00 sys=0.00, real=0.00 secs] 8: [B@1690726 9: [B@5483cd ********************************** 2016-05-06T21:00:39.139+0800: [Full GC (System) [Tenured: 1169K->3217K(6848K), 0.0033829 secs] 3226K->3217K(9920K), [Perm : 2090K->2090K(12288K)], 0.0034101 secs] [Times: user=0.00 sys=0.00, real=0.00 secs] 0: null 1: null 2: null 3: null 4: null 5: null 6: null 7: [B@1f33675 8: [B@1690726 9: [B@5483cd Heap def new generation total 3072K, used 60K [0x03ad0000, 0x03e20000, 0x03e20000) eden space 2752K, 2% used [0x03ad0000, 0x03adf3f8, 0x03d80000) from space 320K, 0% used [0x03dd0000, 0x03dd0000, 0x03e20000) to space 320K, 0% used [0x03d80000, 0x03d80000, 0x03dd0000) tenured generation total 6848K, used 3217K [0x03e20000, 0x044d0000, 0x044d0000) the space 6848K, 46% used [0x03e20000, 0x041447c0, 0x04144800, 0x044d0000) compacting perm gen total 12288K, used 2096K [0x044d0000, 0x050d0000, 0x084d0000) the space 12288K, 17% used [0x044d0000, 0x046dc0a0, 0x046dc200, 0x050d0000) No shared spaces configured.