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。據說之前炒某币敗光了所有家産,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,你這茶杯裡泡的什麼?紅紅的。”
老徐:“這是枸杞呀。” 阿珍:“枸杞?你最近什麼幹多了,這麼虛!”
老徐:“怎麼可能?看我這身體,不弱的好吧!”
阿珍一臉壞笑地說:“那就是軟了。”
老徐的老臉一紅,辯解道:“我這是養養生,我很強的,好吧。”
看着老徐的窘态,阿珍笑出來了聲。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,給我講講呗。” 老徐立刻自信滿滿地坐下,說:“那你可問對人了,我對這方面頗有研究。這四種引用級别由高到低依次是: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。我們建立了一個對象,并把它指派給某一個變量,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);
複制
當一個對象被一個或者多個變量強引用時,它就是處于一個可達狀态,不會被垃圾回收機制回收掉。即使在記憶體不夠的情況下,Java虛拟機甯願抛出OutOfMemoryError異常,也不會回收這樣的對象。
軟引用(SoftReference)
軟引用是通過
SoftReference
類進行實作的,當一個對象隻有軟引用的時候,Java虛拟機的垃圾回收機制運作後,當記憶體空間足夠時,它就不會被回收掉;當記憶體空間不夠時,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虛拟機執行垃圾回收
System.gc();
System.out.println("記憶體足夠時,垃圾回收後:" + softReference.get());
byte[][] bytes = new byte[10][];
for (int i = 0; i < 10; i++) {
bytes[i] = new byte[1024 * 1024 * 1];
}
System.out.println("記憶體不足時,垃圾回收後:" + softReference.get());
複制
在運作時加入
-Xmx15M
(設定Java堆的最大記憶體為15M)和
-XX:+PrintGC
(開啟垃圾回收的日志列印)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]
記憶體足夠時,垃圾回收後:[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]
記憶體不足時,垃圾回收後:null
複制
可以看到,當記憶體空間足夠時,軟引用的對象不會被回收掉;當記憶體空間不夠時,軟引用的對象就會被回收掉。
弱引用(WeakReference)
弱引用是通過
WeakReference
類進行實作的,弱引用和軟引用很類似,但是比軟引用的級别更低。當一個對象隻有弱引用的時候,Java虛拟機的垃圾回收機制運作後,無論記憶體是否足夠,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虛拟機執行垃圾回收
System.gc();
System.out.println("記憶體足夠時,垃圾回收後:" + weakReference.get());
複制
同樣的,在運作時加入
-Xmx15M
(設定Java堆的最大記憶體為15M)和
-XX:+PrintGC
(開啟垃圾回收的日志列印)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]
記憶體足夠時,垃圾回收後:null
複制
可以看到,即使在記憶體足夠的時候,弱引用的對象也會被回收掉。
虛引用(PhantomReference)
虛引用通過
PhantomReference
類進行實作的,虛引用完全類似于沒有引用。如果一個對象隻有一個虛引用,那麼它就是和沒有引用差不多。虛引用主要用于跟蹤對象被垃圾回收的狀态,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擷取到被引用的對象,隻有在該對象被回收後,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("垃圾回收後:" + referenceQueue.poll());
複制
同樣的,在運作時加入
-Xmx15M
(設定Java堆的最大記憶體為15M)和
-XX:+PrintGC
(開啟垃圾回收的日志列印)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]
垃圾回收後:java.lang.ref.PhantomReference@1de0aca6
複制
可以看到,不能通過虛引用擷取到被引用的對象,在該對象被回收後,可以從引用隊列中擷取對應的虛引用。
老徐看着阿珍一臉懵逼的樣子說:“小朋友,你是不是有很多問号?”“資訊量有點大,我得慢慢消化消化。”阿珍回答道。老徐說:“沒關系,我給你簡單總結一下,很友善了解和記憶。”
總結
- 強引用:Java中最常見的引用方式,即使記憶體不足也不會被垃圾回收。
- 軟引用:當記憶體不足時,垃圾回收機制運作後對象被回收。
- 弱引用:無論記憶體是否足夠,垃圾回收機制運作後對象被回收。
- 虛引用:主要用于跟蹤對象被垃圾回收的狀态,必須和引用隊列一起使用。