【转载】理解Java的GC与四种引用

         Java 中一共有 4 种类型的引用 : StrongReference、 SoftReference、 WeakReference 以及 PhantomReference (传说中的幽灵引用 呵呵), 
这 4 种类型的引用与 GC 有着密切的关系,  让我们逐一来看它们的定义和使用场景 :

        1. Strong Reference
        
        StrongReference 是 Java 的默认引用实现,  它会尽可能长时间的存活于 JVM 内， 当没有任何对象指向它时 GC 执行后将会被回收

Java代码  收藏代码
  1. @Test  
  2. public void strongReference() {  
  3.     Object referent = new Object();  
  4.       
  5.     /** 
  6.      * 通过赋值创建 StrongReference  
  7.      */  
  8.     Object strongReference = referent;  
  9.       
  10.     assertSame(referent, strongReference);  
  11.       
  12.     referent = null;  
  13.     System.gc();  
  14.       
  15.     /** 
  16.      * StrongReference 在 GC 后不会被回收 
  17.      */  
  18.     assertNotNull(strongReference);  
  19. }  





        2. WeakReference & WeakHashMap

WeakReference， 顾名思义,  是一个弱引用,  当所引用的对象在 JVM 内不再有强引用时, GC 后 weak reference 将会被自动回收

Java代码  收藏代码
  1. @Test  
  2. public void weakReference() {  
  3.     Object referent = new Object();  
  4.     WeakReference<Object> weakRerference = new WeakReference<Object>(referent);  
  5.   
  6.     assertSame(referent, weakRerference.get());  
  7.       
  8.     referent = null;  
  9.     System.gc();  
  10.       
  11.     /** 
  12.      * 一旦没有指向 referent 的强引用, weak reference 在 GC 后会被自动回收 
  13.      */  
  14.     assertNull(weakRerference.get());  
  15. }  




WeakHashMap 使用 WeakReference 作为 key， 一旦没有指向 key 的强引用, WeakHashMap 在 GC 后将自动删除相关的 entry

Java代码  收藏代码
  1. @Test  
  2. public void weakHashMap() throws InterruptedException {  
  3.     Map<Object, Object> weakHashMap = new WeakHashMap<Object, Object>();  
  4.     Object key = new Object();  
  5.     Object value = new Object();  
  6.     weakHashMap.put(key, value);  
  7.   
  8.     assertTrue(weakHashMap.containsValue(value));  
  9.       
  10.     key = null;  
  11.     System.gc();  
  12.       
  13.     /** 
  14.      * 等待无效 entries 进入 ReferenceQueue 以便下一次调用 getTable 时被清理 
  15.      */  
  16.     Thread.sleep(1000);  
  17.       
  18.     /** 
  19.      * 一旦没有指向 key 的强引用, WeakHashMap 在 GC 后将自动删除相关的 entry 
  20.      */  
  21.     assertFalse(weakHashMap.containsValue(value));  
  22. }  




        3. SoftReference

SoftReference 于 WeakReference 的特性基本一致， 最大的区别在于 SoftReference 会尽可能长的保留引用直到 JVM 内存不足时才会被回收(虚拟机保证), 这一特性使得 SoftReference 非常适合缓存应用

Java代码  收藏代码
  1. @Test  
  2. public void softReference() {  
  3.     Object referent = new Object();  
  4.     SoftReference<Object> softRerference = new SoftReference<Object>(referent);  
  5.   
  6.     assertNotNull(softRerference.get());  
  7.       
  8.     referent = null;  
  9.     System.gc();  
  10.       
  11.     /** 
  12.      *  soft references 只有在 jvm OutOfMemory 之前才会被回收, 所以它非常适合缓存应用 
  13.      */  
  14.     assertNotNull(softRerference.get());  
  15. }  




        4. PhantomReference

        作为本文主角， Phantom Reference(幽灵引用) 与 WeakReference 和 SoftReference 有很大的不同,  因为它的 get() 方法永远返回 null, 这也正是它名字的由来

Java代码  收藏代码
  1. @Test  
  2. public void phantomReferenceAlwaysNull() {  
  3.     Object referent = new Object();  
  4.     PhantomReference<Object> phantomReference = new PhantomReference<Object>(referent, new ReferenceQueue<Object>());  
  5.       
  6.     /** 
  7.      * phantom reference 的 get 方法永远返回 null  
  8.      */  
  9.     assertNull(phantomReference.get());  
  10. }  



         诸位可能要问, 一个永远返回 null 的 reference 要来何用,  请注意构造 PhantomReference 时的第二个参数 ReferenceQueue(事实上 WeakReference & SoftReference 也可以有这个参数)，
PhantomReference 唯一的用处就是跟踪 referent  何时被 enqueue 到 ReferenceQueue 中.

     5. RererenceQueue

当一个 WeakReference 开始返回 null 时， 它所指向的对象已经准备被回收， 这时可以做一些合适的清理工作.   将一个 ReferenceQueue 传给一个 Reference 的构造函数， 当对象被回收时， 虚拟机会自动将这个对象插入到 ReferenceQueue 中， WeakHashMap 就是利用 ReferenceQueue 来清除 key 已经没有强引用的 entries.

Java代码  收藏代码
  1. @Test  
  2. public void referenceQueue() throws InterruptedException {  
  3.     Object referent = new Object();       
  4.     ReferenceQueue<Object> referenceQueue = new ReferenceQueue<Object>();  
  5.     WeakReference<Object> weakReference = new WeakReference<Object>(referent, referenceQueue);  
  6.       
  7.     assertFalse(weakReference.isEnqueued());  
  8.     Reference<? extends Object> polled = referenceQueue.poll();  
  9.     assertNull(polled);  
  10.       
  11.     referent = null;  
  12.     System.gc();  
  13.   
  14.     assertTrue(weakReference.isEnqueued());  
  15.     Reference<? extends Object> removed = referenceQueue.remove();  
  16.     assertNotNull(removed);  
  17. }  



6.  PhantomReference  vs WeakReference

PhantomReference  有两个好处， 其一， 它可以让我们准确地知道对象何时被从内存中删除， 这个特性可以被用于一些特殊的需求中(例如 Distributed GC，  XWork 和 google-guice 中也使用 PhantomReference 做了一些清理性工作). 

其二， 它可以避免 finalization 带来的一些根本性问题, 上文提到 PhantomReference 的唯一作用就是跟踪 referent 何时被 enqueue 到 ReferenceQueue 中,  但是 WeakReference 也有对应的功能, 两者的区别到底在哪呢 ?
这就要说到 Object 的 finalize 方法, 此方法将在 gc 执行前被调用, 如果某个对象重载了 finalize 方法并故意在方法内创建本身的强引用,  这将导致这一轮的 GC 无法回收这个对象并有可能
引起任意次 GC， 最后的结果就是明明 JVM 内有很多 Garbage 却 OutOfMemory， 使用 PhantomReference 就可以避免这个问题， 因为 PhantomReference 是在 finalize 方法执行后回收的，也就意味着此时已经不可能拿到原来的引用,  也就不会出现上述问题,  当然这是一个很极端的例子, 一般不会出现. 

 

原文：http://www.iteye.com/topic/401478

posted @ 2018-03-14 14:25  空の彼方  阅读(180)  评论(0)  编辑  收藏  举报