Java的四种引用

目的

把引用分为这几种类型主要是为了配合垃圾回收器的工作,同时更灵活地控制对象的生命周期。这四种引用中的软引用SoftRefernce、弱引用WeakReference、虚引用PhantomReference均有对应的类,他们都继承于Reference,这些类在jdk中java.lang.ref下,此外还有一个引用队列ReferenceQueue类,当JVM检测到适当的可达性发生改变时,会将已经注册的引用对象放置到队列中。引用对象也是对象,当引用对象不再需要的时候需要释放内存,可以程序员手动清除,也可交由gc处理,采用何种方式取决于在构造方法中是否传入ReferenceQueue参数。当引用对象所指向的对象除了引用对象外没有其他引用时,这个对象会被gc回收,而引用对象会被加入到引用队列中。引用队列的pull方法会返回引用队列中的对象,如果不存在则返回null。java的垃圾回收器在回收对象时有不同的策略,但一般采用的是根可达性分析算法,发生gc的时候从GC Roots起点搜索,当发现对象是不可达的会标记为可回收对象。根据这几种引用类型,可分为强可达、软可达、弱可达、虚可达和不可达。有时候对象之间是有多个引用的,并且也存在互相引用的情况。判断一个对象的可达性可由以下两点决定:

  • 单条引用路径中以最弱的为对象的可达性
  • 多条引用路径中以最强的为对象的可达性
可达性说明

如图,在单条1->2->4中4对象为软可达,在单条1->3->4中为弱可达,如果同时有这两条路径则对象4为软可达。

强引用

java中并没有StringReference这个类,在平时开发中使用的Objecet obj = new Object()便是一个强引用的例子。垃圾回收器宁肯抛出OutOfMemoryError也不会回收具有强引用的对象。

软引用(SoftReference)

声明一个软引用的方式为:

Object o = new Object();
SoftReference<Object> s = new SoftReference<Object>();

所有软可达的对象会在抛出OutOfMemoryError前被清除,软引用常被用于设计缓存。

弱引用(WeakReference)

生命周期短,不论内存是否充裕,只要在垃圾回收器扫描的区域中,被扫描到就会被回收。

虚引用

只持有虚引用的对象如同没有任何引用,随时会被清除回收。调用虚引用的get方法始终返回null。虚引用不旨在引用对象,而是用来跟踪对象被垃圾回收器回收的活动。
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