对SoftReference、WeakReference和PhantomRefrence的理解

本文将谈一下对SoftReference(软引用)、WeakReference(弱引用)和PhantomRefrence(虚引用)的理解三各类理解,这三个类是对heap中java对象的应用,通过这个三个类可以和gc做简单的交互.

 引用种类

除了上面提到的三个引用之外,还有一个引用,也就是最长用到的那就是强引用.例如

Object o=new Object();
Object o1=o;

 上面代码中第一句是在heap堆中创建新的Object对象通过o引用这个对象,第二句是通过o建立o1到new Object()这个heap堆中的对象的引用,这两个引用都是强引用.只要存在对heap中对象的引用,gc就不会收集该对象.如果通过如下代码

o=null;
o1=null;

 显示的设置o和o1为null,或超出范围,则gc认为该对象不存在引用,就可以搜集它了.可以收集,并不等于就一会被收集.什么时候收集这要取决于gc的算法.这要就带来很对不一定性.例如你就想指定一个对象，希望下次gc运行时把它收集了，那就没办法了，有了其他的三种引用就可以做到了。其他的三种引用在不妨碍gc收集的情况下,可以做简单的交互.heap中对象有强可及对象、软可及对象、弱可及对象、虚可及对象和不可到达对象。应用的强弱顺序是强、软、弱、和虚。对于对象是属于哪种可及的对象，由他的最强的引用决定。如下

String abc=new String("abc");  //1
SoftReference<String> abcSoftRef=new SoftReference<String>(abc);  //2
WeakReference<String> abcWeakRef = new WeakReference<String>(abc); //3
abc=null; //4
abcSoftRef.clear();//5

 上面的代码中

    第一行在heap对中创建内容为“abc”的对象，并建立abc到该对象的强引用,该对象是强可及的

    第二行和第第三行分别建立对heap中对象的软引用和弱引用,此时heap中的对象仍是强可及的.

    第四行之后heap中对象不再是强可及的,变成软可及的,同样第五行执行之后变成弱可及的.

  SoftReference(软引用)

   软引用是主要用于内存敏感的高速缓存.在jvm报告内存不足之前,会清楚所有的软引用,这样以来gc就有可能收集软可及的对象,可能解决内存吃紧问题,避免内存溢出.什么时候会被收集,取决于gc的算法和gc运行时可用内存的大小.当gc决定要收集软引用是执行以下过程,以上面的abcSoftRef为例.

    1 首先将abcSoftRef的referent设置为null,不在引用heap中的new String("abc")对象.

    2 将heap中的new String("abc")对象设置为可结束的(finalizable).

    3 当heap中的new String("abc")对象的finalize()方法被运行而且该对象占用的内存被释放， abcSoftRef被添加到它的ReferenceQueue中.

   注:对ReferenceQueue软引用和如引用可以有可无,但是虚引用必须有.见

 

 Reference(T paramT, ReferenceQueue<? super T>paramReferenceQueue)

   WeakReference(弱引用)

    当gc碰到弱可及对象,并释放abcWeakRef 的对的引用,收集该对象.但是gc可能需要对此运用才能找到该若可及对象.通过如下代码可以了明了的看出它的作用.

String abc=new String("abc");
WeakReference<String> abcWeakRef = new WeakReference<String>(abc);
abc=null;
System.out.println("before gc: "+abcWeakRef.get());
System.gc();
System.out.println("after gc: "+abcWeakRef.get());

运行结果:
before gc: abc
after gc: null

   当gc收集弱可及对象,执行过程和软可及一样,只是gc不会根据内存情况来决定是不是收集该对象.

   PhantomRefrence(虚引用)

  虚顾名思义就是没有的意思,建立虚引用之后通过get方法返回结果始终为null,通过源代码你会发现,虚引用通向会把引用的对象写进referent,只是get方法返回结果为null.先看一下和gc交互的过程在说一下他的作用.

  1 不把referent设置为null,直接把heap中的new String("abc")对象设置为可结束的(finalizable).

  2 与软引用和弱引用不同,先把PhantomRefrence对象添加到它的ReferenceQueue中.然后在释放虚可及的对象.

   你会发现在收集heap中的new String("abc")对象之前,你就可以做一些其他的事情.通过以下代码可以了解他的作用.

   

import java.lang.ref.PhantomReference;
import java.lang.ref.Reference;
import java.lang.ref.ReferenceQueue;
import java.lang.reflect.Field;

public class Test {
	public static boolean isRun = true;

	public static void main(String[] args) throws Exception {
		String abc = new String("abc");
		System.out.println(abc.getClass() + "@" + abc.hashCode());
		final ReferenceQueue referenceQueue = new ReferenceQueue<String>();
		new Thread() {
			public void run() {
				while (isRun) {
					Object o = referenceQueue.poll();
					if (o != null) {
						try {
							Field rereferent = Reference.class
									.getDeclaredField("referent");
							rereferent.setAccessible(true);
							Object result = rereferent.get(o);
							System.out.println("gc will collect:"
									+ result.getClass() + "@"
									+ result.hashCode());
						} catch (Exception e) {

							e.printStackTrace();
						}
					}
				}
			}
		}.start();
		PhantomReference<String> abcWeakRef = new PhantomReference<String>(abc,
				referenceQueue);
		abc = null;
		Thread.currentThread().sleep(3000);
		System.gc();
		Thread.currentThread().sleep(3000);
		isRun = false;
	}

}

  结果为

 

class java.lang.String@96354
gc will collect:class java.lang.String@96354