Java引用分类:StrongReference、SoftReference、WeakReference、PhantomReference

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摘要:

一,定义

在Java中,引用的定义是:如果reference类型的数据中存储的数值代表的是另一块内存的起始地址,就称这块内存代表着一个引用。后面在JDK1.2开始,引用的概念被扩充,引用被分为强引用(StrongReference)、软引用(SoftReference)弱引用、(WeakReference)、虚引用(PhantomReference)。这四种引用的强度关系:强引用>软引用>弱引用>虚引用。

1,强引用:这种引用就是我们在代码中最常用的,类似于“Object o = new Object()”,这个“o”引用就是强引用,只要强引用还存在,GC永远不会回收掉被引用的对象。 
2,软引用:软引用是用来描述那些有用但非必须的对象,在系统发生内存溢出之前会对这些对象进行回收,也就是说内存不足就会回收这些对象,如果内存足够,即使手动GC也不会回收被软件引用指向的对象。 
3,弱引用:弱引用用来描述非必须对象,强度比软引用更弱,当GC工作时,不管当前内存是否足够,都会回收只被弱引用指向的对象。 
4,虚引用:与其他几种引用不同,虚引用不会影响对象的生存时间,也不能通过虚引用来获得一个对象的实例,它唯一的目的就是对象被回收时能收到一个通知。

二,实例说明

说了几种引用的概念,我们结合一些实例来说明他们各自的特性。

public class MyClass {
    public static void main(String[] agrs){
        MyClass myClass = new MyClass(20,"Zhang san");
        SoftReference<MyClass> softReference = new SoftReference<MyClass>(new MyClass(15,"Li si"));
        WeakReference<MyClass> weakReference = new WeakReference<MyClass>(new MyClass(10,"Wang er"));
        PhantomReference<MyClass> phantomReference = new PhantomReference<>(new MyClass(5,"Ma zi"), new ReferenceQueue<>());

        System.out.println("strong reference myClass = " + myClass);
        System.out.println("soft reference get: " + softReference.get());
        System.out.println("weak reference get: " + weakReference.get());
        System.out.println("phantom reference get: " + phantomReference.get());

    }

    private int age;
    private String name;

    public MyClass(int age, String name){
        this.age = age;
        this.name = name;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "name[" + this.name + "] age[" + this.age + "]";
    }

    @Override
    protected void finalize() throws Throwable {
        super.finalize();
        System.out.println("finalize method executed...." + this);
    }
}

我们先看上面的例子,一个测试类,main()方法中定义了四个变量,分别是强引用、软引用、弱引用、虚引用,我们看下运行后的打印信息

strong reference myClass = name[Zhang san] age[20]
soft reference get: name[Li si] age[15]
weak reference get: name[Zhang san] age[20]
phantom reference get: null

从打印信息我们可以得知,虚引用虽然指向了一个对象,但是通过该引用得到的对象是null,这就验证了前面我们说的,不能通过虚引用得到对象的实例。 
接下来,我们做点修改,加上显示调用垃圾回收,主要修改如下:

public static void main(String[] agrs){
    MyClass myClass = new MyClass(20,"Zhang san");
    SoftReference<MyClass> softReference = new SoftReference<MyClass>(new MyClass(15,"Li si"));
    WeakReference<MyClass> weakReference = new WeakReference<MyClass>(new MyClass(10,"Wang er"));
    PhantomReference<MyClass> phantomReference = new PhantomReference<>(new MyClass(5,"Ma zi"), new ReferenceQueue<>());

    System.gc();
    System.out.println("strong reference myClass = " + myClass);
    System.out.println("soft reference get: " + softReference.get());
    System.out.println("weak reference get: " + weakReference.get());
    System.out.println("phantom reference get: " + phantomReference.get());

}

运行结果如下:

strong reference myClass = name[Zhang san] age[20]
finalize method executed....name[Ma zi] age[5]
finalize method executed....name[Wang er] age[10]
soft reference get: name[Li si] age[15]
weak reference get: null
phantom reference get: null

从结果中我们可以看到,当显示调用垃圾回收时,弱引用和虚引用对象都被回收了,这说明弱引用和虚引用指向的对象在发生GC时一定会被回收。但强引用和软引用指向的对象并没有被回收。我们接着做些修改,修改如下:

public static void main(String[] agrs){
    MyClass myClass = new MyClass(20,"Zhang san");
    SoftReference<MyClass> softReference = new SoftReference<MyClass>(new MyClass(15,"Li si"));
    WeakReference<MyClass> weakReference = new WeakReference<MyClass>(new MyClass(10,"Wang er"));
    PhantomReference<MyClass> phantomReference = new PhantomReference<>(new MyClass(5,"Ma zi"), new ReferenceQueue<>());
    myClass = null;
    System.gc();
    System.out.println("strong reference myClass = " + myClass);
    System.out.println("soft reference get: " + softReference.get());
    System.out.println("weak reference get: " + weakReference.get());
    System.out.println("phantom reference get: " + phantomReference.get());

}

同样看下运行的结果

strong reference myClass = null
finalize method executed....name[Zhang san] age[20]
finalize method executed....name[Ma zi] age[5]
finalize method executed....name[Wang er] age[10]
soft reference get: name[Li si] age[15]
weak reference get: null
phantom reference get: null

可以看出这个时候,强引用指向的对象被回收了,这是因为我们把myClass引用置空了,也就是说name为张三,age为20的对象没被引用了,当发生GC的时候,该对象就会被回收。

三,总结

强引用指向的对象如果被引用,发生GC时是不会被回收的,除非该对象没有被引用;软引用指向的对象在发生GC时不一定会被回收,该对象会被回收的条件是内存不足;弱引用和虚引用指向的对象在发生GC时一定会被回收,此外通过虚引用得不到引用的对象实例。

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