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最近在跟人聊java的容器，在聊到WeakHashMap时，被问Weak是什么意思，当时没能回答出来，后面同事继续问java有哪几种引用，当时便有一种智商严重不足的感觉。于是便整理出这篇文章，希望各位多提意见。
java中提供了4个级别的引用：强引用、软引用、弱引用和虚引用。这4个引用在java.lang.ref包下：
强引用在程序代码这是普遍存在的，类似Object o = new Object()这类的引用，只要强引用还存在，垃圾回收集器永远不会回收被引用的对象。
强引用具备以下三个特点：
1、强引用可以直接访问目标对象。
2、强引用锁指向的对象任何时候都不会被系统回收。JVM宁愿抛出OOM（OutOfMemory）异常也不回收强引用所指向的对象。
3、强引用可能导致内存泄漏。
强引用的源码如下：
package java.lang.ref;
/**
* Final references, used to implement finalization
*/
class FinalReference<T> extends Reference<T> {
public FinalReference(T referent, ReferenceQueue<? super T> q) {
super(referent, q);
}
} 只有一个构造函数，根据所给的对象的引用和引用队列构造一个强引用。用来描述一类还有用但并非必须的对象。对于软引用关联着的对象，在系统将要发生内存溢出异常之前，将会把这些对象列进回收范围之中进行第二次回收。如果这次回收还没有足够的内存，才会抛出内存溢出异常。
对于软引用关联着的对象，如果内存充足，则垃圾回收器不会回收这些对象的内存，如果内存不足，则这些对象的内存被回收。在JDK1.2之后，提供了SoftReference类来实现软引用。软引用可以用来实现内存敏感的高速缓存。软引用可以和一个引用队列（ReferenceQueue）联合使用，如果软引用所引用的对象被垃圾回收器回收，java虚拟机就会把这个软引用加入到与之关联的引用队列中。
package collections.ref;
import java.lang.ref.Reference;
import java.lang.ref.ReferenceQueue;
import java.lang.ref.SoftReference;
public class SoftRefTest
{
private static ReferenceQueue<MyObject> softQueue = new ReferenceQueue<>();
public static class MyObject{
@Override
protected void finalize() throws Throwable
{
super.finalize();
System.out.println("MyObject's finalize called");
}
@Override
public String toString()
{
return "I am MyObject";
}
}
public static class CheckRefQueue implements Runnable
{
Reference<MyObject> obj = null;
@Override
public void run()
{
try
{
obj = (Reference<MyObject>)softQueue.remove();
}
catch (InterruptedException e)
{
e.printStackTrace();
}
if(obj != null)
{
System.out.println("Object for SoftReference is "+obj.get());
}
}
}
public static void main(String[] args)
{
MyObject object = new MyObject();
SoftReference<MyObject> softRef = new SoftReference<>(object,softQueue);
new Thread(new CheckRefQueue()).start();
object = null; //删除强引用
System.gc();
System.out.println("After GC: Soft Get= "+softRef.get());
System.out.println("分配大块内存");
byte[] b = new byte[5*1024*928];
System.out.println("After new byte[]:Soft Get= "+softRef.get());
System.gc();
}
}-Xmx5M运行结果：
After GC: Soft Get= I am MyObject 分配大块内存 MyObject's finalize called Object for SoftReference is null After new byte[]:Soft Get= null运行参数2：
-Xmx5M -XX:PrintGCDetails运行结果2：
[GC [PSYoungGen: 680K->504K(2560K)] 680K->512K(6144K), 0.0040658 secs] [Times: user=0.00 sys=0.00, real=0.00 secs] [Full GC [PSYoungGen: 504K->0K(2560K)] [ParOldGen: 8K->482K(3584K)] 512K->482K(6144K) [PSPermGen: 2491K->2490K(21504K)], 0.0188479 secs] [Times: user=0.01 sys=0.00, real=0.02 secs] After GC: Soft Get= I am MyObject 分配大块内存 [GC [PSYoungGen: 123K->64K(2560K)] 605K->546K(7680K), 0.0004285 secs] [Times: user=0.00 sys=0.00, real=0.00 secs] [GC [PSYoungGen: 64K->64K(2560K)] 546K->546K(7680K), 0.0003019 secs] [Times: user=0.00 sys=0.00, real=0.00 secs] [Full GC [PSYoungGen: 64K->0K(2560K)] [ParOldGen: 482K->482K(4608K)] 546K->482K(7168K) [PSPermGen: 2493K->2493K(21504K)], 0.0094748 secs] [Times: user=0.02 sys=0.00, real=0.01 secs] [GC [PSYoungGen: 0K->0K(2560K)] 482K->482K(7680K), 0.0003759 secs] [Times: user=0.00 sys=0.00, real=0.00 secs] [Full GC [PSYoungGen: 0K->0K(2560K)] [ParOldGen: 482K->472K(5120K)] 482K->472K(7680K) [PSPermGen: 2493K->2493K(21504K)], 0.0101017 secs] [Times: user=0.06 sys=0.00, real=0.01 secs] MyObject's finalize called Object for SoftReference is null After new byte[]:Soft Get= null [GC [PSYoungGen: 122K->32K(2560K)] 5235K->5144K(7680K), 0.0004806 secs] [Times: user=0.00 sys=0.00, real=0.00 secs] [Full GC [PSYoungGen: 32K->0K(2560K)] [ParOldGen: 5112K->5112K(5120K)] 5144K->5112K(7680K) [PSPermGen: 2493K->2493K(21504K)], 0.0136270 secs] [Times: user=0.06 sys=0.00, real=0.01 secs] Heap PSYoungGen total 2560K, used 20K [0x00000000ffd00000, 0x0000000100000000, 0x0000000100000000) eden space 2048K, 1% used [0x00000000ffd00000,0x00000000ffd05250,0x00000000fff00000) from space 512K, 0% used [0x00000000fff00000,0x00000000fff00000,0x00000000fff80000) to space 512K, 0% used [0x00000000fff80000,0x00000000fff80000,0x0000000100000000) ParOldGen total 5120K, used 5112K [0x00000000ff800000, 0x00000000ffd00000, 0x00000000ffd00000) object space 5120K, 99% used [0x00000000ff800000,0x00000000ffcfe188,0x00000000ffd00000) PSPermGen total 21504K, used 2500K [0x00000000fa600000, 0x00000000fbb00000, 0x00000000ff800000) object space 21504K, 11% used [0x00000000fa600000,0x00000000fa871190,0x00000000fbb00000)
After GC: Soft Get= I am MyObject
分配大块内存
MyObject's finalize called
Object for SoftReference is null
Exception in thread "main" java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space
at collections.ref.SoftRefTest.main(SoftRefTest.java:58)案例2：
public class BitMapManager {
private Map<String, SoftReference<Bitmap>> imageCache = new HashMap<String, SoftReference<Bitmap>>();
//保存Bitmap的软引用到HashMap
public void saveBitmapToCache(String path) {
// 强引用的Bitmap对象
Bitmap bitmap = BitmapFactory.decodeFile(path);
// 软引用的Bitmap对象
SoftReference<Bitmap> softBitmap = new SoftReference<Bitmap>(bitmap);
// 添加该对象到Map中使其缓存
imageCache.put(path, softBitmap);
// 使用完后手动将位图对象置null
bitmap = null;
}
public Bitmap getBitmapByPath(String path) {
// 从缓存中取软引用的Bitmap对象
SoftReference<Bitmap> softBitmap = imageCache.get(path);
// 判断是否存在软引用
if (softBitmap == null) {
return null;
}
// 取出Bitmap对象，如果由于内存不足Bitmap被回收，将取得空
Bitmap bitmap = softBitmap.get();
return bitmap;
}
}用来描述非必须的对象，但是它的强度比软引用更弱一些，被弱引用关联的对象只能生存到下一次垃圾收集发送之前。当垃圾收集器工作时，无论当前内存是否足够，都会回收掉只被弱引用关联的对象。一旦一个弱引用对象被垃圾回收器回收，便会加入到一个注册引用队列中。
??我们略微修改一下案例1的代码，如下：
package collections.ref;
import java.lang.ref.Reference;
import java.lang.ref.ReferenceQueue;
import java.lang.ref.WeakReference;
public class WeakRefTest
{
private static ReferenceQueue<MyObject> weakQueue = new ReferenceQueue<>();
public static class MyObject{
@Override
protected void finalize() throws Throwable
{
super.finalize();
System.out.println("MyObject's finalize called");
}
@Override
public String toString()
{
return "I am MyObject";
}
}
public static class CheckRefQueue implements Runnable
{
Reference<MyObject> obj = null;
@Override
public void run()
{
try
{
obj = (Reference<MyObject>)weakQueue.remove();
}
catch (InterruptedException e)
{
e.printStackTrace();
}
if(obj != null)
{
System.out.println("删除的弱引用为："+obj+" but获取弱引用的对象obj.get()="+obj.get());
}
}
}
public static void main(String[] args)
{
MyObject object = new MyObject();
Reference<MyObject> weakRef = new WeakReference<>(object,weakQueue);
System.out.println("创建的弱引用为："+weakRef);
new Thread(new CheckRefQueue()).start();
object = null;
System.out.println("Before GC: Weak Get= "+weakRef.get());
System.gc();
System.out.println("After GC: Weak Get= "+weakRef.get());
}
}创建的弱引用为：java.lang.ref.WeakReference@29e07d3e Before GC: Weak Get= I am MyObject After GC: Weak Get= null MyObject's finalize called 删除的弱引用为：java.lang.ref.WeakReference@29e07d3e but获取弱引用的对象obj.get()=null
软引用、弱引用都非常适合来保存那些可有可无的缓存数据。如果这么做，当系统内存不足时，这些缓存数据会被回收，不会导致内存溢出。而当内存资源充足时，这些缓存数据又可以存在相当长的时间，从而起来加速系统的作用。
虚引用也称为幽灵引用或者幻影引用，它是最弱的一种引用关系。一个持有虚引用的对象，和没有引用几乎是一样的，随时都有可能被垃圾回收器回收。当试图通过虚引用的get()方法取得强引用时，总是会失败。并且，虚引用必须和引用队列一起使用，它的作用在于跟踪垃圾回收过程。
??虚引用中get方法的实现如下：
public T get() {
return null;
}
可以看到永远返回null. package collections.ref;
import java.lang.ref.PhantomReference;
import java.lang.ref.Reference;
import java.lang.ref.ReferenceQueue;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
public class PhantomRefTest
{
private static ReferenceQueue<MyObject> phanQueue = new ReferenceQueue<>();
public static class MyObject{
@Override
protected void finalize() throws Throwable
{
super.finalize();
System.out.println("MyObject's finalize called");
}
@Override
public String toString()
{
return "I am MyObject";
}
}
public static class CheckRefQueue implements Runnable
{
Reference<MyObject> obj = null;
@Override
public void run()
{
try
{
obj = (Reference<MyObject>)phanQueue.remove();
System.out.println("删除的虚引用为："+obj+" but获取虚引用的对象obj.get()="+obj.get());
System.exit(0);
}
catch (InterruptedException e)
{
e.printStackTrace();
}
}
}
public static void main(String[] args) throws InterruptedException
{
MyObject object = new MyObject();
Reference<MyObject> phanRef = new PhantomReference<>(object,phanQueue);
System.out.println("创建的虚引用为："+phanRef);
new Thread(new CheckRefQueue()).start();
object = null;
TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
int i =1;
while(true)
{
System.out.println("第"+i+++"次gc");
System.gc();
TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
}
}
}创建的虚引用为：java.lang.ref.PhantomReference@3a6646fc 第1次gc MyObject's finalize called 第2次gc 删除的虚引用为：java.lang.ref.PhantomReference@3a6646fc but获取虚引用的对象obj.get()=null
public class Test{
public static Test obj;
@Override protected void finalize() throws Throwable{
super.finalize();
obj = this;
}
}
对上面这个类Test中obj = new Test();然后obj=null；之后调用System.gc()企图销毁对象，但是很抱歉，不管你调用多少次System.gc()都没有什么用，除非你在下面的代码中再就obj=null;这样才能回收对象，这是因为JVM对某一个对象至多只执行一次被重写的finalize方法。 public class PhantomRefTest2
{
private static ReferenceQueue<MyObject> phanQueue = new ReferenceQueue<>();
private static Map<Reference<MyObject>,String> map = new HashMap<>();
public static class MyObject{
@Override
protected void finalize() throws Throwable
{
super.finalize();
System.out.println("MyObject's finalize called");
}
@Override
public String toString()
{
return "I am MyObject";
}
}
public static class CheckRefQueue implements Runnable
{
Reference<MyObject> obj = null;
@Override
public void run()
{
try
{
obj = (Reference<MyObject>)phanQueue.remove();
Object value = map.get(obj);
System.out.println("clean resource:"+value);
map.remove(obj);
System.out.println("删除的虚引用为："+obj+" but获取虚引用的对象obj.get()="+obj.get());
System.exit(0);
}
catch (InterruptedException e)
{
e.printStackTrace();
}
}
}
public static void main(String[] args) throws InterruptedException
{
MyObject object = new MyObject();
Reference<MyObject> phanRef = new PhantomReference<>(object,phanQueue);
System.out.println("创建的虚引用为："+phanRef);
new Thread(new CheckRefQueue()).start();
map.put(phanRef, "Some Resources");
object = null;
TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
int i =1;
while(true)
{
System.out.println("第"+i+++"次gc");
System.gc();
TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
}
}
}
运行结果：创建的虚引用为：java.lang.ref.PhantomReference@6a07348e 第1次gc MyObject's finalize called 第2次gc clean resource:Some Resources 删除的虚引用为：java.lang.ref.PhantomReference@6a07348e but获取虚引用的对象obj.get()=null
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原文地址：http://blog.csdn.net/youzhouliu/article/details/51492062
