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Java 中 Reference用法详解

时间：2022-02-17 12:56 编辑：来源：阅读：
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摘要：Java 中 Reference用法详解

[b]Java Reference详解[/b] 在 jdk 1.2 及其以后，引入了强引用、软引用、弱引用、虚引用这四个概念。网上很多关于这四个概念的解释，但大多是概念性的泛泛而谈，今天我结合着代码分析了一下，首先我们先来看定义与大概解释（引用类型在包 Java.lang.ref 里）。 [b]　　1、强引用（StrongReference）[/b] 　　　　强引用不会被GC回收，并且在java.lang.ref里也没有实际的对应类型。举个例子来说：　　　

　Object obj = new Object();

　　　　这里的obj引用便是一个强引用，不会被GC回收。 [b]　　2、软引用（SoftReference）[/b] 　　　　软引用在JVM报告内存不足的时候才会被GC回收，否则不会回收，正是由于这种特性软引用在caching和pooling中用处广泛。软引用的用法：

Object obj = new Object();
SoftReference<Object> softRef = new SoftReference(obj);
// 使用 softRef.get() 获取软引用所引用的对象
Object objg = softRef.get();

[b]　 3、弱引用（WeakReference）[/b] 　　　　当GC一但发现了弱引用对象，将会释放WeakReference所引用的对象。弱引用使用方法与软引用类似，但回收策略不同。　[b]　4、虚引用（PhantomReference）[/b] 　　　　当GC一但发现了虚引用对象，将会将PhantomReference对象插入ReferenceQueue队列，而此时PhantomReference所指向的对象并没有被GC回收，而是要等到ReferenceQueue被你真正的处理后才会被回收。虚引用的用法：

Object obj = new Object();
ReferenceQueue<Object> refQueue = new ReferenceQueue<Object>();
PhantomReference<Object> phanRef = new PhantomReference<Object>(obj, refQueue);
// 调用phanRef.get()不管在什么情况下会一直返回null
Object objg = phanRef.get();
// 如果obj被置为null，当GC发现了虚引用，GC会将phanRef插入进我们之前创建时传入的refQueue队列
// 注意，此时phanRef所引用的obj对象，并没有被GC回收，在我们显式地调用refQueue.poll返回phanRef之后
// 当GC第二次发现虚引用，而此时JVM将phanRef插入到refQueue会插入失败，此时GC才会对obj进行回收
Reference<? extends Object> phanRefP = refQueue.poll();

看了简单的定义之后，我们结合着代码来测试一下，强引用就不用说了，软引用的描述也很清楚，关键是 “弱引用” 与 “虚引用”。 [b]弱引用：[/b]

public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
  Object obj = new Object();
  ReferenceQueue<Object> refQueue = new ReferenceQueue<Object>();
  WeakReference<Object> weakRef = new WeakReference<Object>(obj, refQueue);
  System.out.println(weakRef.get());
  System.out.println(refQueue.poll());
  obj = null;
  System.gc();
  System.out.println(weakRef.get());
  System.out.println(refQueue.poll());
}

由于System.gc()是告诉JVM这是一个执行GC的好时机，但具体执不执行由JVM决定，因此当JVM决定执行GC，得到的结果便是（事实上这段代码一般都会执行GC）：

　　java.lang.Object@de6ced
　　null
　　null
　　java.lang.ref.WeakReference@1fb8ee3

从执行结果得知，通过调用weakRef.get()我们得到了obj对象，由于没有执行GC,因此refQueue.poll()返回的null，当我们把obj = null;此时没有引用指向堆中的obj对象了，这里JVM执行了一次GC，我们通过weakRef.get()发现返回了null，而refQueue.poll()返回了WeakReference对象，因此JVM在对obj进行了回收之后，才将weakRef插入到refQueue队列中。 [b]虚引用：[/b]

public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
  Object obj = new Object();
  ReferenceQueue<Object> refQueue = new ReferenceQueue<Object>();
  PhantomReference<Object> phanRef = new PhantomReference<Object>(obj, refQueue);
  System.out.println(phanRef.get());
  System.out.println(refQueue.poll());
  obj = null;
  System.gc();
  System.out.println(phanRef.get());
  System.out.println(refQueue.poll());
}

同样，当JVM执行了GC，得到的结果便是：

　　null
　　null
　　null
　　java.lang.ref.PhantomReference@1fb8ee3

从执行结果得知，我们先前说的没有错，phanRef.get()不管在什么情况下，都会返回null，而当JVM执行GC发现虚引用之后，JVM并没有回收obj，而是将PhantomReference对象插入到对应的虚引用队列refQueue中，当调用refQueue.poll()返回PhantomReference对象时，poll方法会先把PhantomReference的持有队列queue（ReferenceQueue<? super T>）置为NULL，NULL对象继承自ReferenceQueue，将enqueue(Reference paramReference)方法覆盖为return false，而此时obj再次被GC发现时，JVM再将PhantomReference插入到NULL队列中便会插入失败返回false，此时GC便会回收obj。事实上通过这段代码我们也的却看不出来obj是否被回收，但通过 PhantomReference 的javadoc注释中有一句是这样写的： Once the garbage collector decides that an object obj is phantom-reachable, it is being enqueued on the corresponding queue, but its referent is not cleared. That is, the reference queue of the phantom reference must explicitly be processed by some application code. 翻译一下（这句话很简单，我相信很多人应该也看得懂）：一旦GC决定一个“obj”是虚可达的，它（指PhantomReference）将会被入队到对应的队列，但是它的指代并没有被清除。也就是说，虚引用的引用队列一定要明确地被一些应用程序代码所处理。 [b]弱引用与虚引用的用处[/b] 　　软引用很明显可以用来制作caching和pooling，而弱引用与虚引用呢？其实用处也很大，首先我们来看看弱引用，举个例子：

class Registry {
  private Set registeredObjects = new HashSet();
 
  public void register(Object object) {
    registeredObjects.add( object );
  }
}

所有我添加进 registeredObjects 中的object永远不会被GC回收，因为这里有个强引用保存在registeredObjects里，另一方面如果我把代码改为如下：

class Registry {
   private Set registeredObjects = new HashSet();
 
   public void register(Object object) {
     registeredObjects.add( new WeakReference(object) );
   }
 }

现在如果GC想要回收registeredObjects中的object，便能够实现了，同样在使用HashMap如果想实现如上的效果，一种更好的实现是使用WeakHashMap。而虚引用呢？我们先来看看javadoc的部分说明： Phantom references are useful for implementing cleanup operations that are necessary before an object gets garbage-collected. They are sometimes more flexible than the finalize() method. 翻译一下：虚引用在实现一个对象被回收之前必须做清理操作是很有用的。有时候，他们比finalize()方法更灵活。很明显的，虚引用可以用来做对象被回收之前的清理工作。感谢阅读，希望能帮助到大家，谢谢大家对本站的支持！

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