java內存管理分爲內存分配和內存回收,都不須要程序員負責,垃圾回收的機制主要是看對象是否有引用指向該對象。java
java對象的引用包括
強引用,軟引用,弱引用,虛引用程序員
Java中提供這四種引用類型主要有兩個目的:算法
第一是可讓程序員經過代碼的方式決定某些對象的生命週期;數據庫
第二是有利於JVM進行垃圾回收。數組
下面來闡述一下這四種類型引用的概念:緩存
1.強引用安全
是指建立一個對象並把這個對象賦給一個引用變量。網絡
好比:app
Object object =
new
Object();
String str =
"hello"
;
強引用有引用變量指向時永遠不會被垃圾回收,JVM寧願拋出OutOfMemory錯誤也不會回收這種對象。ide
當運行至Object[] objArr = new Object[1000];這句時,若是內存不足,JVM會拋出OOM錯誤也不會回收object指向的對象。不過要注意的是,當fun1運行完以後,object和objArr都已經不存在了,因此它們指向的對象都會被JVM回收。
若是想中斷強引用和某個對象之間的關聯,能夠顯示地將引用賦值爲null,這樣一來的話,JVM在合適的時間就會回收該對象。
好比Vector類的clear方法中就是經過將引用賦值爲null來實現清理工做的:
2.軟引用(SoftReference)
若是一個對象具備軟引用,內存空間足夠,垃圾回收器就不會回收它;
若是內存空間不足了,就會回收這些對象的內存。只要垃圾回收器沒有回收它,該對象就能夠被程序使用。
軟引用可用來實現內存敏感的高速緩存,好比網頁緩存、圖片緩存等。使用軟引用能防止內存泄露,加強程序的健壯性。
SoftReference的特色是它的一個實例保存對一個Java對象的軟引用, 該軟引用的存在不妨礙垃圾收集線程對該Java對象的回收。
也就是說,一旦SoftReference保存了對一個Java對象的軟引用後,在垃圾線程對 這個Java對象回收前,SoftReference類所提供的get()方法返回Java對象的強引用。
另外,一旦垃圾線程回收該Java對象之 後,get()方法將返回null。
舉個栗子:
此時,對於這個MyObject對象,有兩個引用路徑,一個是來自SoftReference對象的軟引用,一個來自變量aReference的強引用,因此這個MyObject對象是強可及對象。
從新得到對該實例的強引用。而回收以後,調用get()方法就只能獲得null了。
使用ReferenceQueue清除失去了軟引用對象的SoftReference:
那麼當這個SoftReference所軟引用的aMyOhject被垃圾收集器回收的同時,ref所強引用的SoftReference對象被列入ReferenceQueue。也就是說,ReferenceQueue中保存的對象是Reference對象,並且是已經失去了它所軟引用的對象的Reference對象。另外從ReferenceQueue這個名字也能夠看出,它是一個隊列,當咱們調用它的poll()方法的時候,若是這個隊列中不是空隊列,那麼將返回隊列前面的那個Reference對象。
3.弱引用(WeakReference)
弱引用也是用來描述非必需對象的,當JVM進行垃圾回收時,不管內存是否充足,都會回收被弱引用關聯的對象。在java中,用java.lang.ref.WeakReference類來表示。下面是使用示例:
[name:zhouqian,age:20]
null
第二個輸出結果是null,這說明只要JVM進行垃圾回收,被弱引用關聯的對象一定會被回收掉。不過要注意的是,這裏所說的被弱引用關聯的對象是指只有弱引用與之關聯,若是存在強引用同時與之關聯,則進行垃圾回收時也不會回收該對象(軟引用也是如此)。
好比:將代碼作一點小更改:
弱引用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JVM回收,這個軟引用就會被加入到與之關聯的引用隊列中。
4.虛引用(PhantomReference)
虛引用和前面的軟引用、弱引用不一樣,它並不影響對象的生命週期。在java中用java.lang.ref.PhantomReference類表示。若是一個對象與虛引用關聯,則跟沒有引用與之關聯同樣,在任什麼時候候均可能被垃圾回收器回收。
要注意的是,虛引用必須和引用隊列關聯使用,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,就會把這個虛引用加入到與之 關聯的引用隊列中。程序能夠經過判斷引用隊列中是否已經加入了虛引用,來了解被引用的對象是否將要被垃圾回收。若是程序發現某個虛引用已經被加入到引用隊列,那麼就能夠在所引用的對象的內存被回收以前採起必要的行動。
軟引用和弱引用
對於強引用,咱們平時在編寫代碼時常常會用到。而對於其餘三種類型的引用,使用得最多的就是軟引用和弱引用,這2種既有類似之處又有區別。它們都是用來描述非必需對象的,可是被軟引用關聯的對象只有在內存不足時纔會被回收,而被弱引用關聯的對象在JVM進行垃圾回收時總會被回收。
在SoftReference類中,有三個方法,兩個構造方法和一個get方法(WekReference相似):
兩個構造方法:
get方法用來獲取與軟引用關聯的對象的引用,若是該對象被回收了,則返回null。
在使用軟引用和弱引用的時候,咱們能夠顯示地經過System.gc()來通知JVM進行垃圾回收,可是要注意的是,雖然發出了通知,JVM不必定會馬上執行,也就是說這句是沒法確保此時JVM必定會進行垃圾回收的。
對象可及性的判斷
在不少時候,一個對象並非從根集直接引用的,而是一個對象被其餘對象引用,甚至同時被幾個對象所引用,從而構成一個以根集爲頂的樹形結構。如圖2所示
如何利用軟引用和弱引用解決OOM問題
前面講了關於軟引用和弱引用相關的基礎知識,那麼到底如何利用它們來優化程序性能,從而避免OOM的問題呢?
下面舉個例子,假若有一個應用須要讀取大量的本地圖片,若是每次讀取圖片都從硬盤讀取,則會嚴重影響性能,可是若是所有加載到內存當中,又有可能形成內存溢出,此時使用軟引用能夠解決這個問題。
設計思路是:用一個HashMap來保存圖片的路徑 和 相應圖片對象關聯的軟引用之間的映射關係,在內存不足時,JVM會自動回收這些緩存圖片對象所佔用的空間,從而有效地避免了OOM的問題。在Android開發中對於大量圖片下載會常常用到。
MyObject aRef =
new MyObject();
SoftReference aSoftRef=
new SoftReference(aRef);
|
aRef = null; |
MyObject anotherRef=(MyObject)aSoftRef.get(); |
ReferenceQueue queue =
new ReferenceQueue();
SoftReference ref=
new SoftReference(aMyObject, queue);
|
SoftReference ref =
null;
while ((ref = (EmployeeRef) q.poll()) !=
null) {
// 清除ref
}
|
publicclass Employee {
private String id;// 僱員的標識號碼
private String name;// 僱員姓名
private String department;// 該僱員所在部門
private String Phone;// 該僱員聯繫電話
privateintsalary;// 該僱員薪資
private String origin;// 該僱員信息的來源
// 構造方法
public Employee(String id) {
this.id = id;
getDataFromlnfoCenter();
}
// 到數據庫中取得僱員信息
privatevoid getDataFromlnfoCenter() {
// 和數據庫創建鏈接井查詢該僱員的信息,將查詢結果賦值
// 給name,department,plone,salary等變量
// 同時將origin賦值爲"From DataBase"
}
……
|
publicclass SocketManager {
private Map<Socket, User> m =
new HashMap<Socket, User>();
publicvoid setUser(Socket s, User u) {
m.put(s, u);
}
public User getUser(Socket s) {
returnm.get(s);
}
publicvoid removeUser(Socket s) {
m.remove(s);
}
}
|
import java.util.WeakHashMap;
class Element {
private String ident;
public Element(String id) {
ident = id;
}
public String toString() {
returnident;
}
publicint hashCode() {
returnident.hashCode();
}
publicboolean equals(Object obj) {
return obj
instanceof Element && ident.equals(((Element) obj).ident);
}
protectedvoid finalize(){
System.
out.println("Finalizing "+getClass().getSimpleName()+" "+ident);
}
}
class Key
extends Element{
public Key(String id){
super(id);
}
}
class Value
extends Element{
public Value (String id){
super(id);
}
}
publicclass CanonicalMapping {
publicstaticvoid main(String[] args){
int size=1000;
Key[] keys=
new Key[size];
WeakHashMap<Key,Value> map=
new WeakHashMap<Key,Value>();
for(
int i=0;i<size;i++){
Key k=
new Key(Integer.
toString(i));
Value v=
new Value(Integer.
toString(i));
if(i%3==0)
keys[i]=k;
map.put(k, v);
}
System.
gc();
}
}
|
publicclass SocketManager {
private Map<Socket,User> m =
new WeakHashMap<Socket,User>();
publicvoid setUser(Socket s, User u) {
m.put(s, u);
}
public User getUser(Socket s) {
returnm.get(s);
}
}
|