java 引用 引用的对象,Java 引用类型简述
强引用 ( Strong Reference )
强引用是使用最普遍的引用。如果一个对象具有强引用,那垃圾回收器绝不会回收它。当内存空间不足,Java虚拟机宁愿抛出OutOfMemoryError错误,使程序异常终止,也不会靠随意回收具有强引用的对象来解决内存不足的问题。 ps:强引用其实也就是我们平时A a = new A()这个意思。
强引用特性
强引用可以直接访问目标对象。
强引用所指向的对象在任何时候都不会被系统回收。
强引用可能导致内存泄漏。
Final Reference
当前类是否是finalizer类,注意这里finalizer是由JVM来标志的( 后面简称f类 ),并不是指java.lang.ref.Finalizer类。但是f类是会被JVM注册到java.lang.ref.Finalizer类中的。
① 当前类或父类中含有一个参数为空,返回值为void的名为finalize的方法。
② 并且该finalize方法必须非空
GC 回收问题
对象因为Finalizer的引用而变成了一个临时的强引用,即使没有其他的强引用,还是无法立即被回收;
对象至少经历两次GC才能被回收,因为只有在FinalizerThread执行完了f对象的finalize方法的情况下才有可能被下次GC回收,而有可能期间已经经历过多次GC了,但是一直还没执行对象的finalize方法;
CPU资源比较稀缺的情况下FinalizerThread线程有可能因为优先级比较低而延迟执行对象的finalize方法;
因为对象的finalize方法迟迟没有执行,有可能会导致大部分f对象进入到old分代,此时容易引发old分代的GC,甚至Full GC,GC暂停时间明显变长,甚至导致OOM;
对象的finalize方法被调用后,这个对象其实还并没有被回收,虽然可能在不久的将来会被回收。
软引用 ( Soft Reference )
是用来描述一些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该对象,如果内存不够了,就会回收这些对象的内存。在 JDK 1.2 之后,提供了 SoftReference 类来实现软引用。软引用可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。
注意:Java 垃圾回收器准备对SoftReference所指向的对象进行回收时,调用对象的 finalize() 方法之前,SoftReference对象自身会被加入到这个 ReferenceQueue 对象中,此时可以通过 ReferenceQueue 的 poll() 方法取到它们。
/**
* 软引用: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( 因为是在第一次回收后才会发现内存依旧不充足,才有了这第二次回收 )。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该对象,如果内存不够了,就会回收这些对象的内存。
* 通过debug发现,软引用在pending状态时,referent就已经是null了。
*
* 启动参数:-Xmx5m
*
*/
public class SoftReferenceDemo {
private static ReferenceQueue queue = new ReferenceQueue<>();
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
Thread.sleep(3000);
MyObject object = new MyObject();
SoftReference softRef = new SoftReference(object, queue);
new Thread(new CheckRefQueue()).start();
object = null;
System.gc();
System.out.println("After GC : Soft Get = " + softRef.get());
System.out.println("分配大块内存");
/**
* ====================== 控制台打印 ======================
* 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
* ====================== 控制台打印 ======================
*
* 总共触发了 3 次 full gc。第一次有System.gc();触发;第二次在在分配new byte[5*1024*740]时触发,然后发现内存不够,于是将softRef列入回收返回,接着进行了第三次full gc。
*/
// byte[] b = new byte[5*1024*740];
/**
* ====================== 控制台打印 ======================
* After GC : Soft Get = I am MyObject.
* 分配大块内存
* Exception in thread "main" java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space
* at com.bayern.multi_thread.part5.SoftReferenceDemo.main(SoftReferenceDemo.java:21)
* MyObject's finalize called
* Object for softReference is null
* ====================== 控制台打印 ======================
*
* 也是触发了 3 次 full gc。第一次有System.gc();触发;第二次在在分配new byte[5*1024*740]时触发,然后发现内存不够,于是将softRef列入回收返回,接着进行了第三次full gc。当第三次 full gc 后发现内存依旧不够用于分配new byte[5*1024*740],则就抛出了OutOfMemoryError异常。
*/
byte[] b = new byte[5*1024*790];
System.out.println("After new byte[] : Soft Get = " + softRef.get());
}
public static class CheckRefQueue implements Runnable {
Reference obj = null;
@Override
public void run() {
try {
obj = (Reference) queue.remove();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
if (obj != null) {
System.out.println("Object for softReference is " + obj.get());
}
}
}
public static class MyObject {
@Override
protected void finalize() throws Throwable {
System.out.println("MyObject's finalize called");
super.finalize();
}
@Override
public String toString() {
return "I am MyObject.";
}
}
}
弱引用 ( Weak Reference )
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生之前。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。
注意:Java 垃圾回收器准备对WeakReference所指向的对象进行回收时,调用对象的 finalize() 方法之前,WeakReference对象自身会被加入到这个 ReferenceQueue 对象中,此时可以通过 ReferenceQueue 的 poll() 方法取到它们。
/**
* 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。
*/
public class WeakReferenceDemo {
private static ReferenceQueue queue = new ReferenceQueue<>();
public static void main(String[] args) {
MyObject object = new MyObject();
Reference weakRef = new WeakReference<>(object, queue);
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());
/**
* ====================== 控制台打印 ======================
* 创建的弱引用为 : java.lang.ref.WeakReference@1d44bcfa
* 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@1d44bcfa , 获取到的弱引用的对象为 : null
* ====================== 控制台打印 ======================
*/
}
public static class CheckRefQueue implements Runnable {
Reference obj = null;
@Override
public void run() {
try {
obj = (Reference)queue.remove();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
if(obj != null) {
System.out.println("删除的弱引用为 : " + obj + " , 获取到的弱引用的对象为 : " + obj.get());
}
}
}
public static class MyObject {
@Override
protected void finalize() throws Throwable {
System.out.println("MyObject's finalize called");
super.finalize();
}
@Override
public String toString() {
return "I am MyObject";
}
}
}
虚引用 ( Phantom Reference )
PhantomReference 是所有“弱引用”中最弱的引用类型。不同于软引用和弱引用,虚引用无法通过 get() 方法来取得目标对象的强引用从而使用目标对象,观察源码可以发现 get() 被重写为永远返回 null。
那虚引用到底有什么作用?其实虚引用主要被用来 跟踪对象被垃圾回收的状态,通过查看引用队列中是否包含对象所对应的虚引用来判断它是否 即将被垃圾回收,从而采取行动。它并不被期待用来取得目标对象的引用,而目标对象被回收前,它的引用会被放入一个 ReferenceQueue 对象中,从而达到跟踪对象垃圾回收的作用。
当phantomReference被放入队列时,说明referent的finalize()方法已经调用,并且垃圾收集器准备回收它的内存了。
注意:PhantomReference 只有当 Java 垃圾回收器对其所指向的对象真正进行回收时,会将其加入到这个 ReferenceQueue 对象中,这样就可以追综对象的销毁情况。这里referent对象的finalize()方法已经调用过了。
所以具体用法和之前两个有所不同,它必须传入一个 ReferenceQueue 对象。当虚引用所引用对象准备被垃圾回收时,虚引用会被添加到这个队列中。
Demo1:
/**
* 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。
* 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。
* 当phantomReference被放入队列时,说明referent的finalize()方法已经调用,并且垃圾收集器准备回收它的内存了。
*/
public class PhantomReferenceDemo {
private static ReferenceQueue queue = new ReferenceQueue<>();
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
MyObject object = new MyObject();
Reference phanRef = new PhantomReference<>(object, queue);
System.out.println("创建的虚拟引用为 : " + phanRef);
new Thread(new CheckRefQueue()).start();
object = null;
int i = 1;
while (true) {
System.out.println("第" + i++ + "次GC");
System.gc();
TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
}
/**
* ====================== 控制台打印 ======================
* 创建的虚拟引用为 : java.lang.ref.PhantomReference@1d44bcfa
* 第1次GC
* MyObject's finalize called
* 第2次GC
* 删除的虚引用为: java.lang.ref.PhantomReference@1d44bcfa , 获取虚引用的对象 : null
* ====================== 控制台打印 ======================
*
* 再经过一次GC之后,系统找到了垃圾对象,并调用finalize()方法回收内存,但没有立即加入PhantomReference Queue中。因为MyObject对象重写了finalize()方法,并且该方法是一个非空实现,所以这里MyObject也是一个Final Reference。所以第一次GC完成的是Final Reference的事情。
* 第二次GC时,该对象(即,MyObject)对象会真正被垃圾回收器进行回收,此时,将PhantomReference加入虚引用队列( PhantomReference Queue )。
* 而且每次gc之间需要停顿一些时间,已给JVM足够的处理时间;如果这里没有TimeUnit.SECONDS.sleep(1); 可能需要gc到第5、6次才会成功。
*/
}
public static class MyObject {
@Override
protected void finalize() throws Throwable {
System.out.println("MyObject's finalize called");
super.finalize();
}
@Override
public String toString() {
return "I am MyObject";
}
}
public static class CheckRefQueue implements Runnable {
Reference obj = null;
@Override
public void run() {
try {
obj = (Reference)queue.remove();
System.out.println("删除的虚引用为: " + obj + " , 获取虚引用的对象 : " + obj.get());
System.exit(0);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}
Q:
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