本篇內(nèi)容介紹了“Java語(yǔ)言中的四種引用區(qū)別”的有關(guān)知識(shí)，在實(shí)際案例的操作過(guò)程中，不少人都會(huì)遇到這樣的困境，接下來(lái)就讓小編帶領(lǐng)大家學(xué)習(xí)一下如何處理這些情況吧！希望大家仔細(xì)閱讀，能夠?qū)W有所成！

本篇內(nèi)容介紹了“Java語(yǔ)言中的四種引用區(qū)別”的有關(guān)知識(shí)，在實(shí)際案例的操作過(guò)程中，不少人都會(huì)遇到這樣的困境，接下來(lái)就讓小編帶領(lǐng)大家學(xué)習(xí)一下如何處理這些情況吧！希望大家仔細(xì)閱讀，能夠?qū)W有所成！

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四種引用的區(qū)別

其實(shí)四種引用的區(qū)別在于GC的時(shí)候，對(duì)它們的處理不同。用一句話來(lái)概括，就是：如果一個(gè)對(duì)象GC Root可達(dá)，強(qiáng)引用不會(huì)被回收，軟引用在內(nèi)存不足時(shí)會(huì)被回收，弱引用在這個(gè)對(duì)象第一次GC會(huì)被回收。

如果GC Root不可達(dá)，那不論什么引用，都會(huì)被回收

虛引用比較特殊，等于沒(méi)有引用，不會(huì)影響對(duì)象的生命周期，但可以在對(duì)象被收集器回收時(shí)收到一個(gè)系統(tǒng)通知。

下面結(jié)合案例分別來(lái)講一下四種引用在面對(duì)GC時(shí)的表現(xiàn)以及它們的常見(jiàn)用途。先設(shè)置一下JVM的參數(shù)：

-Xms20M -Xmx20M -Xmn10M -verbose:gc -XX:+PrintGCDetails

強(qiáng)引用

這就是我們平時(shí)最常使用的引用。只要GC的時(shí)候這個(gè)對(duì)象GC Root可達(dá)，它就不會(huì)被回收。如果JVM內(nèi)存不夠了，直接拋出OOM。比如下面這段代碼就會(huì)拋出OutOfMemoryError：
public static void main(String[] args) {
   List<Object> list = new LinkedList<>();
   for (int i = 0; i < 21; i++) {
       list.add(new byte[1024 * 1024]);
   }

}

軟引用

軟引用，當(dāng)GC的時(shí)候，如果GC Root可達(dá)，如果內(nèi)存足夠，就不會(huì)被回收；如果內(nèi)存不夠用，會(huì)被回收。將上面的例子改成軟引用，就不會(huì)被OOM：
public static void main(String[] args) {
   List<Object> list = new LinkedList<>();
   for (int i = 0; i < 21; i++) {
       SoftReference<byte[]> softReference = new SoftReference<>(new byte[1024 * 1024]);
       list.add(softReference);
   }

}

我們把程序改造一下，打印出GC后的前后的差別：
public static void main(String[] args) {
   List<SoftReference<byte[]>> list = new LinkedList<>();
   for (int i = 0; i < 21; i++) {
       SoftReference<byte[]> softReference = new SoftReference<>(new byte[1024 * 1024]);
       list.add(softReference);
       System.out.println("gc前:" + softReference.get());
   }
   System.gc();
   for (SoftReference<byte[]> softReference : list) {
       System.out.println("gc后:" + softReference.get());
   }

}

會(huì)發(fā)現(xiàn)，打印出的日志，GC前都是有值的，而GC后，會(huì)有一些是null，代表它們已經(jīng)被回收。

而我們?cè)O(shè)置的堆最大為20M，如果把循環(huán)次數(shù)改成15，就會(huì)發(fā)現(xiàn)打印出的日志，GC后沒(méi)有為null的。但通過(guò)-verbose:gc -XX:+PrintGCDetails參數(shù)能發(fā)現(xiàn)，JVM還是進(jìn)行了幾次GC的，只是由于內(nèi)存還夠用，所以沒(méi)有回收。
public static void main(String[] args) {
   List<SoftReference<byte[]>> list = new LinkedList<>();
   for (int i = 0; i < 15; i++) {
       SoftReference<byte[]> softReference = new SoftReference<>(new byte[1024 * 1024]);
       list.add(softReference);
       System.out.println("gc前:" + softReference.get());
   }
   System.gc();
   for (SoftReference<byte[]> softReference : list) {
       System.out.println("gc后:" + softReference.get());
   }

}

所以軟引用的常見(jiàn)用途就呼之欲出了：緩存。尤其是那種希望這個(gè)緩存能夠持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)一點(diǎn)的。

弱引用

軟引用，只要這個(gè)對(duì)象發(fā)生GC，就會(huì)被回收。

把上面的代碼改成軟引用，會(huì)發(fā)現(xiàn)打印出的日志，GC后全部為null。
public static void main(String[] args) {
   List<WeakReference<byte[]>> list = new LinkedList<>();
   for (int i = 0; i < 15; i++) {
       WeakReference<byte[]> weakReference = new WeakReference<>(new byte[1024 * 1024]);
       list.add(weakReference);
       System.out.println("gc前:" + weakReference.get());
   }
   System.gc();
   for (WeakReference<byte[]> weakReference : list) {
       System.out.println("gc后:" + weakReference.get());
   }

}

所以弱引用也適合用來(lái)做緩存，不過(guò)由于它是只要發(fā)生GC就會(huì)被回收，所以存活的時(shí)間比軟引用短得多，通常用于做一些非常臨時(shí)的緩存。

我們知道，WeakHashMap內(nèi)部是通過(guò)弱引用來(lái)管理entry的。它的鍵是“弱鍵”，所以在GC時(shí)，它對(duì)應(yīng)的鍵值對(duì)也會(huì)從Map中刪除。

Tomcat中有一個(gè)ConcurrentCache，用到了WeakHashMap，結(jié)合ConcurrentHashMap，實(shí)現(xiàn)了一個(gè)線程安全的緩存，感興趣的同學(xué)可以研究一下源碼，代碼非常精簡(jiǎn)，加上所有注釋，只有短短59行。

ThreadLocal中的靜態(tài)內(nèi)部類ThreadLocalMap里面的entry是一個(gè)WeakReference的繼承類。

使用弱引用，使得ThreadLocalMap知道ThreadLocal對(duì)象是否已經(jīng)失效，一旦該對(duì)象失效，也就是成為垃圾，那么它所操控的Map里的數(shù)據(jù)也就沒(méi)有用處了，因?yàn)橥饨缭僖矡o(wú)法訪問(wèn)，進(jìn)而決定擦除Map中相關(guān)的值對(duì)象，Entry對(duì)象的引用，來(lái)保證Map總是保持盡可能的小。

虛引用

虛引用的設(shè)計(jì)和上面三種引用有些不同，它并不影響GC，而是為了在對(duì)象被GC時(shí)，能夠收到一個(gè)系統(tǒng)通知。

那它是怎么被通知的呢？虛引用必須要配合ReferenceQueue，當(dāng)GC準(zhǔn)備回收一個(gè)對(duì)象，如果發(fā)現(xiàn)它還有虛引用，就會(huì)在回收之前，把這個(gè)虛引用加入到與之關(guān)聯(lián)的ReferenceQueue中。

那NIO是如何利用虛引用來(lái)管理內(nèi)存的呢？

DirectBuffer直接從Java堆之外申請(qǐng)一塊內(nèi)存, 這塊內(nèi)存是不直接受JVM GC管理的, 也就是說(shuō)在GC算法中并不會(huì)直接操作這塊內(nèi)存. 這塊內(nèi)存的GC是由于DirectBuffer在Java堆中的對(duì)象被GC后, 通過(guò)一個(gè)通知機(jī)制, 而將其清理掉的.

DirectBuffer內(nèi)部有一個(gè)Cleaner。這個(gè)Cleaner是PhantomReference的子類。當(dāng)DirectBuffer對(duì)象被回收之后, 就會(huì)通知到PhantomReference。然后由ReferenceHandler調(diào)用tryHandlePending()方法進(jìn)行pending處理. 如果pending不為空, 說(shuō)明DirectBuffer被回收了, 就可以調(diào)用Cleaner的clean()進(jìn)行回收了。

上面這個(gè)方法的代碼在Reference類里面，有興趣的同學(xué)可以去看一下那個(gè)方法的源碼。

總結(jié)

以上就是Java中四種引用的區(qū)別。一般來(lái)說(shuō)，強(qiáng)引用我們都知道，虛引用很少用到。而軟引用和弱引用的區(qū)別在于回收的時(shí)機(jī)：軟引用GC時(shí)，發(fā)現(xiàn)內(nèi)存不夠才回收，弱引用只要一GC就會(huì)回收。

新聞標(biāo)題：Java語(yǔ)言中的四種引用區(qū)別
瀏覽地址：http://sd-ha.com/article16/cjpcdg.html

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