Java引用类型

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Java引用类型

Java 中有强、软、弱、虚四种引用类型。强引用这个类并不存在，默认对象都是强引用类型，相比于WeakReference、SoftReference、PhantomReference的衬托，所以才起了一个叫Strong Reference的名字。其类图如下所示：
在这里插入图片描述

强引用

释义

如果JVM垃圾回收器 GC 可达性分析结果为可达，表示引用类型仍然被引用着，这类对象始终不会被垃圾回收器回收，即使JVM发生OOM也不会回收。而如果 GC 的可达性分析结果为不可达，那么在GC时会被回收。

代码演示

强引用的使用示例如下：

String strong = "strongReference";

软引用

释义

软引用是一种比强引用生命周期稍弱的一种引用类型。在JVM内存充足的情况下，软引用并不会被垃圾回收器回收，只有在JVM内存不足的情况下，才会被垃圾回收器回收。

代码演示


    public void testSoftReference(){
        // 分配 10 M 内存给 soft
        SoftReference<byte[]> soft = new SoftReference<>(new byte[1024*1024*10]);
        // 查看 soft 对象
        System.out.println("new： "+soft.get());
        // 当内存充足时，建议进行一次gc
        System.gc();
        // 查看gc后 soft对象
        System.out.println("第一次gc: "+soft.get());
        // 在此申请一个强引用类型，使得分配的内存之和大于jvm最大可使用内存
        byte[] strong = new byte[1024*1024*10];
        // 查看soft对象
        System.out.println("内存不足: "+soft.get());

    }

在执行代码前，通过-xms15m设置最大堆内存为15M，这是关键，如果不设置这步，会无法复现下方结果。
打印结果为：
在这里插入图片描述
通过示例可以看到当第一次gc之后，因为堆内存足够，因此soft对象没有被回收，但是当内存不足时，soft的对象就被回收了。

用途

所以软引用一般用来实现一些内存敏感的缓存，只要内存空间足够，对象就会保持不被回收掉。例如在处理图像时对大的图像文件进行缓存。

其他问题

当内存不足时，如果我声明的是另一个软引用什么是一个虚引用，第一个软引用会被回收吗？
答案：是

弱引用

释义

弱引用是一种比软引用生命周期更短的引用。它的生命周期很短，不论当前内存是否充足，都只能存活到下一次垃圾收集之前。
此外，弱引用可以和一个引用队列联合使用，如果弱引用引用的对象被垃圾回收，JVM会把这个弱引用加入到与之关联的引用队列中。

实例

弱引用一个典型的用法就是在ThreadLocal中的使用。具体示例可以查看：
ThreadLocal 简介

虚引用

释义

与弱引用相比，虚引用是比弱引用更弱的引用，甚至无法通过虚引用无法通过get方法来获得指向的值,源码中直接返回了null;


    /**
     * Returns this reference object's referent.  Because the referent of a
     * phantom reference is always inaccessible, this method always returns
     * <code>null</code>.
     *
     * @return  <code>null</code>
     */
    public T get() {
        return null;
    }

相比于弱引用，虚引用在使用时必须和一个ReferenceQueue一起使用，当虚引用指向的对象被GC收集时，这个对象并不会被马上释放，此时PhantomReference会被放入到关联的ReferenceQueue中去，只有当处理了对应队列中的虚引用之后，对象占用的空间才会被正式释放。

注意: 在Java 8以及之前的版本中，在虚引用回收后，虚引用指向的对象才会回收。在Java 9以及更新的版本中，虚引用不会对对象的生存产生任何影响。

代码示例

public class TestReference {
    private static final List<Object> list = new ArrayList<>();
    private static final ReferenceQueue<M> RQ = new ReferenceQueue();
    
    static class M{
        @Override
        protected void finalize() throws Throwable {
            System.out.println("我被回收了");
        }
    }
    
    public void testPhantomReference(){
        PhantomReference<M> phantomReference = new PhantomReference(new M() ,RQ);
        System.out.println("获取虚引用对象："+ phantomReference.get());
        new Thread(()->{
            while(true){
                list.add(new byte[1024*1024*2]);
                try {
                    Thread.sleep(500);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }).start();
        new Thread(() -> {
            while (true) {
                Reference poll = RQ.poll();
                if (poll != null) {
                    System.out.println("虚引用被回收了：" + poll);
                }
            }
        }).start();
       	// 阻塞进程
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        scanner.hasNext();
    }
}

执行这端代码：
在这里插入图片描述
此时，虚函数指向的对象M的finalize方法已经被执行了，即对象已经被回收了，同时在队列中也取到了poll函数。

VisualVM查看内存情况，显式清除虚引用前后内存占用情况

另外还可以通过visualVM来查看对应的JVM内存占用情况：

    static class M{
        byte[] value = new byte[1024*1024*6];
        @Override
        protected void finalize() throws Throwable {
            System.out.println("我被回收了");
        }

    }
    public void testPhantomReference2(){
        PhantomReference<M> phantomReference = new PhantomReference(new M() ,RQ);
		System.gc();
//        phantomReferenc
//        Reference poll 
//        poll = null;   
        System.gc();
        byte[] b = new byte[1024*1024*8];

        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        scanner.hasNext();
    }