JVM - 引用类型

2021/08/24 JVM 共 2027 字,约 6 分钟
Bob.Zhu

在 JDK 1.2 版之前,Java 里面的引用是很传统的定义:如果 reference 类型的数据中存储的数值 代表的是另外一块内存的起始地址,就称该 reference 数据是代表某块内存、某个对象的引用。这种 定义并没有什么不对,只是现在看来有些过于狭隘了,一个对象在这种定义下只有“被引用”或 者“未被引 用”两种状态,对于描述一些“食之无味,弃之可惜”的对象就显得无能为力。譬如我们希望能描述一类对 象:当内存空间还足够时,能保留在内存之中,如果内存空间在进行垃圾收集后仍然非常紧张,那就可以 抛弃这些对象 —— 很多系统的缓存功能都符合这样的应用场景。

引用类型

在 JDK 1.2 版之后,Java 对引用的概念进行了扩充,将引用分为强引用(Strongly Re-ference)、 软引用(Soft Reference)、弱引用(Weak Reference)和虚引用(Phantom Reference)4 种,这 4 种引用强度依次逐渐减弱。

强引用

强引用是最传统的“引用”的定义,是指在程序代码之中普遍存在的引用赋值,即类 似“Object obj=new Object()”这种引用关系。无论任何情况下,只要强引用关系还存在, 垃圾收集器就永远不会回收掉被引 用的对象。

软引用

软引用是用来描述一些还有用,但非必须的对象。只被软引用关联着的对象,在系统将要发生内存溢出异常 前,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。在 JDK 1.2 版之后提供了 SoftReference 类来实现软引用。

弱引用

弱引用也是用来描述那些非必须对象,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 一次垃圾收集发生为止。当垃圾收集器开始工作,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。在 JDK 1.2 版之后提供了 WeakReference 类来实现弱引用。

虚引用

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。一个对象是否有虚引用的存在,完 全不会对其生存时间构成影响,也无法通过虚引用来取得一个对象实例。为一个对象设置虚引用关联的唯一 目的只是为了能在这个对象被收集器回收时收到一个系统通知。在 JDK 1.2 版之后提供了 PhantomReference 类来实现虚引用。

使用范例

使用软引用实现缓存

首先创建一个String类型的软引用对象方法如下:

SoftReference<String> ref = new SoftReference<String>("Hello world");

获取引用对象中的具体值只需调用get()方法即可:

String value = ref.get();

所以只需要创建一个SoftReferenceCache工具类,内部留个HashMap来保存内容:

public class SoftReferenceCache<K, V> {
  private final HashMap<K, SoftReference<V>> mCache;
  public SoftReferenceCache() {
    mCache = new HashMap<K, SoftReference<V>>();
  }
}

完整实现代码如下:

import java.lang.ref.SoftReference;
import java.util.HashMap;

/**
 * SoftRefenceCache
 * @param <K> key的类型.
 * @param <V> value的类型.
 */
public class SoftReferenceCache<K, V> {
  private final HashMap<K, SoftReference<V>> mCache;
  public SoftReferenceCache() {
    mCache = new HashMap<>();
  }

  /**
   * 将对象放进缓存中,这个对象可以在GC发生时被回收
   * @param key key的值.
   * @param value value的值型.
   */
  public void put(K key, V value) {
    mCache.put(key, new SoftReference<V>(value));
  }

  /**
   * 从缓存中获取value
   * @param key
   * @return 如果找到的话返回value,如果被回收或者压根儿没有就返* 回null
   */
  public V get(K key) {
    V value = null;
    SoftReference<V> reference = mCache.get(key);
    if (reference != null) {
      value = reference.get();
    }
    return value;
  }
}

参考资料

文档信息

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