老徐和阿珍的故事:強引用、軟引用、弱引用、虛引用,傻傻分不清楚


人物背景

老徐,男,本名徐福貴,從事Java相關研發工作多年,職場老油條,摸魚小能手,雖然歲數不大但長的比較着急,人稱老徐。據說之前炒某幣敗光了所有家產,甚至現在還有欠債。

阿珍,女,本名陳家珍,剛剛入職不久的實習生,雖然是職場菜鳥但聰明好學。據說是學校的四大校花之一,追求她的人從旺角排到了銅鑼灣,不過至今還單身。

阿珍:“老徐,你這茶杯了泡的什么?紅紅的。”
老徐:“這是枸杞呀。”
阿珍:“枸杞?你最近什么干多了,這么!”
老徐:“怎么可能?看我這身體,不的好吧!”
阿珍一臉壞笑地說:“那就是了。”
老徐的老臉一紅,辯解到:“我這是養養生,我很的,好吧。”
看着老徐的窘態,阿珍笑出來聲。老徐起身剛要走,阿珍一把拽住老徐,說:“跟你開玩笑呢,問你個正事,我一直分不清Java的強引用、軟引用、弱引用、虛引用,給我講講唄。”
老徐立刻自信滿滿的坐下,說:“那你可問對人了,我對這方面頗有研究。這四種引用級別由高到低依次是:強引用、軟引用、弱引用、虛引用。”

強引用(StrongReference)

強引用是Java中最常見的引用方式,99.99%用的都是強引用。我們創建了一個對象,並把它賦值給某一個變量,我們就可以通過這個變量操作實際的對象了,比如:

String name = "萬貓學社";
System.out.println(name);

當一個對象被一個或者多個變量強引用時,它就是處於一個可達狀態,不會被垃圾回收機制回收掉。即使在內存不夠的情況下,Java虛擬機寧願拋出OutOfMemoryError異常,也不會回收這樣的對象。

軟引用(SoftReference)

軟引用是通過SoftReference類進行實現的,當一個對象只有軟引用的時候,Java虛擬機的垃圾回收機制運行后,當內存空間足夠時,它就不會被回收掉;當內存空間不夠時,它就會被回收掉。比如:

SoftReference<byte[]> softReference = new SoftReference<>(new byte[1024 * 1024 * 5]);
System.out.println("垃圾回收前:" + softReference.get());

//建議Java虛擬機執行垃圾回收
System.gc();

System.out.println("內存足夠時,垃圾回收后:" + softReference.get());

byte[][] bytes = new byte[10][];
for (int i = 0; i < 10; i++) {
    bytes[i] = new byte[1024 * 1024 * 1];
}

System.out.println("內存不足時,垃圾回收后:" + softReference.get());

在運行時加入-Xmx15M (設置Java堆的最大內存為15M)和-XX:+PrintGC(開啟垃圾回收的日志打印)參數,我們就可以看到下面的結果:

垃圾回收前:[B@1de0aca6
[GC (System.gc())  9173K->6495K(15872K), 0.0033951 secs]
[Full GC (System.gc())  6495K->6434K(15872K), 0.0149312 secs]
內存足夠時,垃圾回收后:[B@1de0aca6
[GC (Allocation Failure)  9588K->9570K(15872K), 0.0013485 secs]
[Full GC (Ergonomics)  9570K->9506K(15872K), 0.0032467 secs]
[Full GC (Ergonomics)  12659K->12549K(15872K), 0.0083257 secs]
[Full GC (Ergonomics)  13573K->13573K(15872K), 0.0043525 secs]
[Full GC (Allocation Failure)  13573K->8435K(15872K), 0.0065695 secs]
內存不足時,垃圾回收后:null

可以看到,當內存空間足夠時,軟引用的對象不會被回收掉;當內存空間不夠時,軟引用的對象就會被回收掉。

弱引用(WeakReference)

弱引用是通過WeakReference類進行實現的,弱引用和軟引用很類似,但是比軟引用的級別更低。當一個對象只有弱引用的時候,Java虛擬機的垃圾回收機制運行后,無論內存是否足夠,它都會被回收掉。比如:

WeakReference<byte[]> weakReference = new WeakReference<>(new byte[1024 * 1024 * 5]);
System.out.println("垃圾回收前:" + weakReference.get());

//建議Java虛擬機執行垃圾回收
System.gc();

System.out.println("內存足夠時,垃圾回收后:" + weakReference.get());

同樣的,在運行時加入-Xmx15M (設置Java堆的最大內存為15M)和-XX:+PrintGC(開啟垃圾回收的日志打印)參數,我們就可以看到下面的結果:

垃圾回收前:[B@1de0aca6
[GC (System.gc())  9150K->6481K(15872K), 0.0015689 secs]
[Full GC (System.gc())  6481K->1317K(15872K), 0.0062846 secs]
內存足夠時,垃圾回收后:null

可以看到,即使在內存足夠的時候,弱引用的對象也會被回收掉。

虛引用(PhantomReference)

虛引用通過PhantomReference類進行實現的,虛引用完全類似於沒有引用。如果一個對象只有一個虛引用,那么它就是和沒有引用差不多。虛引用主要用於跟蹤對象被垃圾回收的狀態,虛引用不能單獨使用,必須和引用隊列(ReferenceQueue)一起使用。我們不能通過虛引用獲取到被引用的對象,只有在該對象被回收后,該對象的虛引用會被放到和虛引用關聯的引用隊列中,比如:

ReferenceQueue referenceQueue = new ReferenceQueue();
PhantomReference<byte[]> phantomReference = new PhantomReference<>(new byte[1024 * 1024 * 5], referenceQueue);

System.out.println("垃圾回收前:" + phantomReference.get());

byte[][] bytes = new byte[10][];
for (int i = 0; i < 5; i++) {
    bytes[i] = new byte[1024 * 1024 * 1];
}

System.out.println("垃圾回收后:" + referenceQueue.poll());

同樣的,在運行時加入-Xmx15M (設置Java堆的最大內存為15M)和-XX:+PrintGC(開啟垃圾回收的日志打印)參數,我們就可以看到下面的結果:

垃圾回收前:null
[GC (Allocation Failure)  9068K->6517K(15872K), 0.0019272 secs]
[GC (Allocation Failure)  9713K->9621K(15872K), 0.0015966 secs]
[Full GC (Ergonomics)  9621K->9506K(15872K), 0.0092758 secs]
垃圾回收后:java.lang.ref.PhantomReference@1de0aca6

可以看到,不能通過虛引用獲取到被引用的對象,在該對象被回收后,可以從引用隊列中獲取對應的虛引用。

老徐看着阿珍一臉懵逼的樣子說:“小朋友,你是不是有很多問號?”“信息量有點大,我得慢慢消化消化。”阿珍回答到。老徐說:“沒關系,我給你簡單總結一下,很方便理解和記憶。”

總結

  • 強引用:Java中最常見的引用方式,即使內存不足也不會被垃圾回收。
  • 軟引用:當內存不足時,垃圾回收機制運行后對象被回收。
  • 弱引用:無論內存是否足夠,垃圾回收機制運行后對象被回收。
  • 虛引用:主要用於跟蹤對象被垃圾回收的狀態,必須和引用隊列一起使用。
微信掃描二維碼關注后回復「電子書」,獲取12本Java必讀技術書籍。

最后,謝謝你這么帥,還給我點贊關注


免責聲明!

本站轉載的文章為個人學習借鑒使用,本站對版權不負任何法律責任。如果侵犯了您的隱私權益,請聯系本站郵箱yoyou2525@163.com刪除。



 
粵ICP備18138465號   © 2018-2025 CODEPRJ.COM