引用类型与垃圾回收
引用是与垃圾回收机制相关的 , 从JDK1.2开始 , 把引用划分为4种级别
从而使程序能够更加灵活地控制对象的生命周期
级别从高到低分别是
强引用 —> 软引用 —> 弱引用 —> 虚引用
↑ 强引用是作为基类的 , 另外三种引用类型都是它的子类
(一) 强引用 ( StrongReference )
强引用是最普遍的引用 , 如果一个对象具有强引用 , 那么垃圾回收器绝不会回收它
如果具备强引用的对象过多 , Java虚拟机内存不足 , 就会抛出 OutOfMemoryError , 程序终止
(二) 软引用 ( SoftReference )
如果一个对象只具有软引用 , 当Java虚拟机内存空间足够时 , 垃圾回收器就不会回收它
如果内存空间不足 , 这个对象就会被垃圾回收器回收掉
软引用可以用来实现内存敏感的高速缓存
也可以与一个引用队列 ( ReferenceQueue ) 联合使用 , 如果软引用所引用的对象被垃圾回收器回收
Java虚拟机会把这个软引用加入到与之关联的引用队列当中
(三) 弱引用 ( WeakReference )
弱引用的对象拥有更短暂的生命周期 , 在垃圾回收器扫描它所管辖的内存区域的过程中
一旦发现只具有弱引用的对象 , 不论内存空间是否足够 , 都会将其回收
但是垃圾回收器是一个优先级很低的线程 , 因此不一定会很快发现那些只具有弱引用的对象
弱引用同样可以与引用队列联合使用
(四) 虚引用 ( PhantomReference )
顾名思义 , 就是形同虚设 , 一个对象只持有虚引用 , 就与没有任何引用一样 , 随时会被垃圾回收器回收掉
与弱引用的区别是 , 虚引用必须要与引用队列联合使用
实践
--> 创建一个对象的弱引用
public class Mian<T extends Exception> { public static void main(final String[] args){ Demo demo = new Demo(); //创建一个弱引用 WeakReference<Demo> weakRef = new WeakReference<Demo>(demo); //去掉该对象的强引用(此时它只具备一个弱引用) demo = null; //运行垃圾回收器 System.gc(); /*如果不请求执行垃圾回收,则不能保证在这个时候弱引用对象被回收*/ //重新获得该对象的强引用 demo = weakRef.get(); if(demo == null ){ //如果该对象已经被垃圾回收器回收掉,那么获取到的就是null System.out.println("The target is null" ); } else { System.out.println(demo.num ); } } } class Demo { int num = 10; }
执行的结果是当垃圾回收器启动的时候 , 弱引用对象已经被回收
无法再次获取到强引用 ( get方法的返回值是null )
软引用和虚引用的创建方式与此也是类似的
在实际的程序设计当中 , 除了一般的强引用之外 , 软引用使用得相对较多
因为软引用可以加速JVM对垃圾内存的回收速度 , 维护系统的运行安全 , 防止产生内存溢出的问题
附 : 使用软引用集合创建一个高速缓存器
package com.system.util; import java.lang.ref.ReferenceQueue; import java.lang.ref.SoftReference; import java.util.Hashtable; import org.springframework.stereotype.Repository; /** * 数据库数据的高速缓存器 * 使用软引用构成的集合实现 * 在根据执行查询的时候,就把查询到的对象放入到缓存当中 * 当该数据发生改变(被修改或删除),就从集合中移除该对象 * 由于内存的限制,当集合中的数据过多时 * 软引用对象会被垃圾回收器回收,避免内存溢出的情况 * @author 41882 * */ @Repository public class DataCache { private Hashtable<String,DataRef> dataRefs;//缓存区 private ReferenceQueue<Object> queue;//引用队列 public DataCache() { dataRefs = new Hashtable<String,DataRef>(); queue = new ReferenceQueue<Object>(); } /** * 用于创建实例对象软引用的类 * @author 41882 * */ private class DataRef extends SoftReference<Object> { public DataRef(Object obj,ReferenceQueue<Object> queue){ super(obj,queue); String id = (String) ReflectUtils.getItemField(obj, "id"); //缓存中的标识是该类名称与ID的组合 this._key = obj.getClass().getSimpleName()+id; } private String _key; } /** * 从缓存区获取一个对象(如果缓存区没有该对象,则执行查询获得该对象) * @param <T> * @param id * @param clz * @return */ @SuppressWarnings("unchecked") public <T> T getObject(Class<T> clz,String id){ //从缓存中获取该实例的软引用 DataRef ref = dataRefs.get(clz.getSimpleName() + id); if(ref == null){ return null; } else { //由软引用获取强引用 //如果该软引用对象已被回收,返回null return (T) ref.get(); } } /** * 从缓存区当中移除一个对象 * (通常在该对象被修改或删除的时候,就从缓存区移除该对象) * @param obj */ public void removeObject(Object obj){ String id = (String) ReflectUtils.getItemField(obj, "id"); dataRefs.remove(obj.getClass().getSimpleName() + id); } /** * 从缓存区当中根据ID和类型移除多个对象 * @param clz * @param ids */ public void removeObject(Class<?> clz,String[] ids){ if(ids != null && ids.length>0){ for(String id : ids){ dataRefs.remove(clz.getSimpleName() + id); } } } /** * 清空缓存区 */ public void clearCache(){ dataRefs.clear(); } /** * 缓存数据 * @param obj 需要执行缓存的对象 */ public void cacheData(Object obj) { cleanQueue(); DataRef ref = new DataRef(obj,queue); dataRefs.put(obj.getClass().getSimpleName() + ReflectUtils.getItemField(obj, "id"), ref); } /** * 清除已经被回收的软引用对象 */ private void cleanQueue(){ DataRef ref = null; while((ref=(DataRef) queue.poll()) != null) { dataRefs.remove(ref._key); } } }
