Java強軟弱虛引用Reference

時間 2019-11-06

標籤 java 軟弱引用 reference 欄目 Java 简体版

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Java強軟弱虛引用Referencehtml

本文目的：深刻理解Reference

本文定位：學習筆記

學習過程記錄，加深理解，提高文字組合表達能力。也但願能給學習Reference的同窗一些靈感java

源碼說明

源碼基於jdk1.8.0_111：api

ReferenceQueue 源碼160行左右
Reference 源碼300行左右
SoftReference、WeakReference、PhantomReference繼承於Reference，代碼量都極少

由代碼量上也能夠初步判斷，Java引用，並不太複雜緩存

java.lang.ref包

Package java.lang.ref:網絡

提供引用對象類，它支持與垃圾收集器進行有限程度的交互。oracle

Provides reference-object classes, which support a limited degree of interaction with the garbage collector. --oracle.comless

java.lang.ref包中提供了幾個類：SoftReference類、WeakReference類和PhantomReference類，它們分別表明軟引用、弱引用和虛引用。ReferenceQueue類表示引用隊列，它能夠和這三種引用類聯合使用，以便跟蹤Java虛擬機回收所引用的對象的活動。ide

強引用

強引用能夠直接訪問目標對象。
強引用所指向的對象在任什麼時候候都不會被系統回收。JVM寧願拋出OOM異常，也不會回收強引用所指向的對象。
強引用可能致使內存泄露。

軟引用SoftReference

SoftReference：軟引用–>當虛擬機內存不足時，將會回收它指向的對象；須要獲取對象時，能夠調用get方法。函數

能夠經過java.lang.ref.SoftReference使用軟引用。一個持有軟引用的對象，不會被JVM很快回收，JVM會根據當前堆的使用狀況來判斷什麼時候回收。當堆的使用率臨近閾值時，纔會回收軟引用的對象。學習

軟引用應用場景

例如從網絡上獲取圖片，而後將獲取的圖片顯示的同時，經過軟引用緩存起來。當下次再去網絡上獲取圖片時，首先會檢查要獲取的圖片緩存中是否存在，若存在，直接取出來，不須要再去網絡上獲取。

注意避免軟引用獲取對象爲null

在垃圾回收器對這個Java對象回收前，SoftReference類所提供的get方法會返回Java對象的強引用，一旦垃圾線程回收該Java對象以後，get方法將返回null。因此在獲取軟引用對象的代碼中，必定要判斷是否爲null，以避免出現NullPointerException異常致使應用崩潰。

軟引用SoftReference源碼

public class SoftReference<T> extends Reference<T> {

    /**
     * Timestamp clock, updated by the garbage collector
     */
    static private long clock;

    /**
     * Timestamp updated by each invocation of the get method.  The VM may use
     * this field when selecting soft references to be cleared, but it is not
     * required to do so.
     */
    private long timestamp;

    /**
     * Creates a new soft reference that refers to the given object.  The new
     * reference is not registered with any queue.
     *
     * @param referent object the new soft reference will refer to
     */
    public SoftReference(T referent) {
        super(referent);
        this.timestamp = clock;
    }

    /**
     * Creates a new soft reference that refers to the given object and is
     * registered with the given queue.
     *
     * @param referent object the new soft reference will refer to
     * @param q the queue with which the reference is to be registered,
     *          or <tt>null</tt> if registration is not required
     *
     */
    public SoftReference(T referent, ReferenceQueue<? super T> q) {
        super(referent, q);
        this.timestamp = clock;
    }

    /**
     * Returns this reference object's referent.  If this reference object has
     * been cleared, either by the program or by the garbage collector, then
     * this method returns <code>null</code>.
     *
     * @return   The object to which this reference refers, or
     *           <code>null</code> if this reference object has been cleared
     */
    public T get() {
        T o = super.get();
        if (o != null && this.timestamp != clock)
            this.timestamp = clock;
        return o;
    }

}

能夠看到SoftReference有一個類變量clock和一個變量timestamp，這兩個參數對於SoftReference相當重要。

clock：記錄了上一次GC的時間。這個變量由GC（garbage collector）來改變。
timestamp：記錄對象被訪問（get函數）時最近一次GC的時間。

那麼這兩個參數有什麼用？

咱們知道軟引用是當內存不足時能夠回收的。可是這只是大體狀況，實際上軟應用的回收有一個條件：
clock - timestamp <= free_heap * ms_per_mb
free_heap是JVM Heap的空閒大小，單位是MB
ms_per_mb單位是毫秒，是每MB空閒容許保留軟引用的時間。Sun JVM能夠經過參數-XX:SoftRefLRUPolicyMSPerMB進行設置

舉個例子：

目前有3MB的空閒，ms_per_mb爲1000，這時若是clock和timestamp分別爲5000和2000，那麼
5000 - 2000 <= 3 * 1000
條件成立，則該次GC不對該軟引用進行回收。
因此每次GC時，經過上面的條件去判斷軟應用是否能夠回收並進行回收，即咱們一般說的內存不足時被回收。

弱引用WeakReference

若是一個對象只具備弱引用，那麼在垃圾回收器線程掃描的過程當中，一旦發現了只具備弱引用的對象，無論當前內存空間足夠與否，都會回收它的內存。不過，因爲垃圾回收器是一個優先級很低的線程，所以不必定會很快發現那些只具備弱引用的對象。

弱引用也能夠和一個引用隊列（ReferenceQueue）聯合使用，若是弱引用所引用的對象被垃圾回收，Java虛擬機就會把這個弱引用加入到與之關聯的引用隊列中。

應用場景示例

Android中的Handler

注意避免軟引用獲取對象爲null

同軟引用SoftReference

弱引用WeakReference源碼

public class WeakReference<T> extends Reference<T> {

    /**
     * Creates a new weak reference that refers to the given object.  The new
     * reference is not registered with any queue.
     *
     * @param referent object the new weak reference will refer to
     */
    public WeakReference(T referent) {
        super(referent);
    }

    /**
     * Creates a new weak reference that refers to the given object and is
     * registered with the given queue.
     *
     * @param referent object the new weak reference will refer to
     * @param q the queue with which the reference is to be registered,
     *          or <tt>null</tt> if registration is not required
     */
    public WeakReference(T referent, ReferenceQueue<? super T> q) {
        super(referent, q);
    }

}

沒有其餘代碼，GC時被回收掉。

虛引用

虛引用是全部引用類型中最弱的一個。一個持有虛引用的對象，和沒有引用幾乎是同樣的，隨時均可能被垃圾回收器回收。當試圖經過虛引用的get()方法取得強引用時，老是會失敗。而且，虛引用必須和引用隊列一塊兒使用，它的做用在於跟蹤垃圾回收過程。當垃圾回收器準備回收一個對象時，若是發現它還有虛引用，就會在垃圾回收後，銷燬這個對象，獎這個虛引用加入引用隊列。

使用場景

未遇到

虛引用PhantomReference源碼

public class PhantomReference<T> extends Reference<T> {

    /**
     * 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;
    }

    /**
     * Creates a new phantom reference that refers to the given object and
     * is registered with the given queue.
     *
     * <p> It is possible to create a phantom reference with a <tt>null</tt>
     * queue, but such a reference is completely useless: Its <tt>get</tt>
     * method will always return null and, since it does not have a queue, it
     * will never be enqueued.
     *
     * @param referent the object the new phantom reference will refer to
     * @param q the queue with which the reference is to be registered,
     *          or <tt>null</tt> if registration is not required
     */
    public PhantomReference(T referent, ReferenceQueue<? super T> q) {
        super(referent, q);
    }

}