Java弱引用的理解與使用

WeakReference

前言

?看到篇帖子, 國外一個技術面試官在面試senior java developer的時候, 問到一個weak reference相關的問題. 他沒有期望有人能夠完整解釋清楚weak reference是什么, 怎么用, 只是期望有人能夠提到這個concept和java的GC相關. 很可惜的是, 20多個擁有5年以上java開發經驗的面試者中, 只有兩人知道weak reference的存在, 而其中只有一人實際用到過他. 無疑, 在interviewer眼中, 對于weak reference的理解和應用在面試中給了這一個interviewee相當多的加分.? 所以, 將我對于這個技術的理解和使用總結在這篇推文里, 希望讀者和自己通過讀和寫這篇推文, 能夠在以后的工作和面試中獲得加分.

正

文

開

始

在Java里, 當一個對象o被創建時, 它被放在Heap里. 當GC運行的時候, 如果發現沒有任何引用指向o, o就會被回收以騰出內存空間.

或者換句話說:

一個對象被回收, 必須滿足兩個條件:

1.沒有任何引用指向它?

2.GC被運行.

在現實情況寫代碼的時候, 我們往往通過把所有指向某個對象的referece置空來保證這個對象在下次GC運行的時候被回收 (可以用java -verbose:gc來觀察gc的行為)

Object c = new Car();c=null;

But:

手動置空對象對于程序員來說, 是一件繁瑣且違背自動回收的理念的.??對于簡單的情況, 手動置空是不需要程序員來做的, 因為在java中, 對于簡單對象, 當調用它的方法執行完畢后, 指向它的引用會被從stack中popup, 所以他就能在下一次GC執行時被回收了.

但是, 也有特殊例外. 當使用cache的時候, 由于cache的對象正是程序運行需要的, 那么只要程序正在運行, cache中的引用就不會被GC給(或者說, cache中的reference擁有了和主程序一樣的life cycle). 那么隨著cache中的reference越來越多, GC無法回收的object也越來越多, 無法被自動回收. 當這些object需要被回收時, 回收這些object的任務只有交給程序編寫者了. 然而這卻違背了GC的本質(自動回收可以回收的objects).

所以, java中引入了weak reference. 相對于前面舉例中的strong reference:

Object c = new Car(); //只要c還指向car object, car object就不會被回收

• 當一個對象僅僅被weak reference指向, 而沒有任何其他strong reference指向的時候, 如果GC運行, 那么這個對象就會被回收. weak reference的語法是:

WeakReference?weakCar?=?new?WeakReference(Car)(car);

• 當要獲得weak reference引用的object時, 首先需要判斷它是否已經被回收:

weakCar.get(); //如果此方法為空, 那么說明weakCar指向的對象已經被回收了.

下面來看一個例子:

//Car類package weakreference;/** * @author wison */public class Car { private double price; private String colour; public Car(double price, String colour){ this.price = price; this.colour = colour; } public double getPrice() { return price; } public void setPrice(double price) { this.price = price; } public String getColour() { return colour; } public void setColour(String colour) { this.colour = colour; } public String toString(){ return colour +"car costs $"+price; } }package weakreference;import java.lang.ref.WeakReference;/** * @author wison */public class TestWeakReference { public static void main(String[] args) {????//看這塊代碼 Car car = new Car(22000,"silver"); WeakReference weakCar = new WeakReference(car); int i=0; while(true){ if(weakCar.get()!=null){ i++; System.out.println("Object is alive for "+i+" loops - "+weakCar); }else{ System.out.println("Object has been collected."); break; } } }}

在上例中, 程序運行一段時間后, 程序打印出"Object has been collected." 說明, weak reference指向的對象的被回收了.

值得注意的一點?:

即使有?car?引用指向對象, 且?car?是一個strong reference, weak reference weakCar指向的對象仍然被回收了. 這是因為java的編譯器在發現進入while循環之后,?car?已經沒有被使用了, 所以進行了優化(將其置空?). 當把TestWeakReference.java修改為:

package weakreference;import java.lang.ref.WeakReference;/** * @author wison */public class TestWeakReference { public static void main(String[] args) { Car car = new Car(22000,"silver"); WeakReference weakCar = new WeakReference(car); int i=0; while(true){ System.out.println("here is the strong reference 'car' "+car); if(weakCar.get()!=null){ i++; System.out.println("Object is alive for "+i+" loops - "+weakCar); }else{ System.out.println("Object has been collected."); break; } } }}

weak reference指向的object就不會被回收了. 因為還有一個strong reference?car?指向它.

注意: WeakReference的一個特點是它何時被回收是不可確定的, 因為這是由GC運行的不確定性所確定的. 所以, 一般用weak reference引用的對象是有價值被cache, 而且很容易被重新被構建, 且很消耗內存的對象.

推文

后記

-ReferenceQueue

在weak reference指向的對象被回收后, weak reference本身其實也就沒有用了. java提供了一個ReferenceQueue來保存這些所指向的對象已經被回收的reference. 用法是在定義WeakReference的時候將一個ReferenceQueue的對象作為參數傳入構造函數.

其他類型的references

-SoftReference

soft reference和weak reference一樣,?

但被GC回收的時候需要多一個條件:?當系統內存不足時(GC是如何判定系統內存不足? 是否有參數可以配置這個threshold?), soft reference指向的object才會被回收. 正因為有這個特性, soft reference比weak reference更加適合做cache objects的reference. 因為它可以盡可能的retain cached objects, 減少重建他們所需的時間和消耗.

? ? ? 自知之明是最難得的知識，

最靈繁的人也看不見自己的背脊。

——《C++團隊》

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總結

以上是生活随笔為你收集整理的使用java理解程序逻辑 第十二章_Java弱引用的理解与使用的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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