@universal 2018-05-22T08:09:37.000000Z 字数 3314 阅读 324

强引用、弱引用、软引用、虚引用

java

首先还是从问题入手：这个四个引用有什么区别，具体使用场景是什么？

在Java中，除了基本数据类型的变量（int ，double等），其他都是引用类型，指向不同的对象（类、接口或者数组等复杂的数据结构）。在这里拓展一下，浅拷贝和深拷贝的区别就是在clone对象时，是否clone引用类型的数据变量（记个小笔记）。

其实不同的引用类型的具体作用体现在JVM中，主要影响对象的可达性和GC回收。

强引用：

常见的普通引用，像Class c =new Class();c就是一个强引用指向Class对象。只要还有强引用指向对象，那就表明对象还活着，当JVM内存不足时，JVM宁愿OOM，使程序终止，也不会回收具有强引用的对象；相反对于一个普通对象，如果没有其他的引用指向该对象，只要超过了引用的作用域（比如作用域为方法级或者块级，程序运行完了方法后）或者显式地将强引用赋值为null，GC就会回收该对象。

软引用：

相对强引用弱化一些的引用，可以让对象避免一些垃圾回收。只有当JVM判定内存不足时，才会去回收软引用指向的对象：即JVM确保在发生OOM之前，会去清理软引用对象。
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。后续，我们可以调用ReferenceQueue的poll()方法来检查是否有它所关心的对象被回收。如果队列为空，将返回一个null,否则该方法返回队列中前面的一个Reference对象
软引用通常用来实现内存敏感的缓存，如果还有空闲内存，就可以暂时保留缓存，当内存不足时清理掉，这样就保证了使用缓存的同时，不会耗尽内存。(例如图片缓存)

弱引用：

弱引用并不能是对象避免垃圾收集，仅仅提供了一种访问对象的途径。这就可以用来构建一种没有特定约束的关系，如果试图获取的对象还在，就使用它，否则重新实例化。弱引用同样可以和一个引用队列联合使用。
弱引用同样是很多缓存实现的选择。

虚引用：

虚引用有的地方也翻译成幻象引用。不能通过它去访问对象，虚引用仅仅提供了一种确保对象被finalize后，做某些事情的机制。比如Post-Mortem 清理机制。当为对象设置虚引用时，该对象被GC回收时，会收到一个系统通知,从而来跟踪对象的GC回收情况。

（1）. 所有的引用类型都是继承自抽象类 java.lang.ref.Reference；看看里面的get方法

/**
     * Returns this reference object's referent.  If this reference object has
     * been cleared, either by the program or by the garbage collector, then
     * this method returns <code>null</code>.
*/
public T get() {
    return this.referent;
}

可以看到，如果对象没有被销毁，就可以通过get方法获取到原有对象当然虚引用除外（因为它的get返回null），所以我们可以将通过软引用和弱引用访问到的对象重新指向强引用，也就是认为的改变对象的可达性状态。因此对于软引用、弱引用之类，垃圾收集器可能会存在二次确认的问题，以保证处于弱引用状态的对象，没有改变为强引用。

（2）. 引用队列(ReferenceQueue)
我们在创建各种引用并关联到响应对象时，可以选择是否需要关联引用队列，JVM 会在特定时机将引用 enqueue 到队列里，我们可以从队列里获取引用进行相关后续逻辑。尤其是幻象引用，get 方法只返回 null，如果再不指定引用队列，基本就没有意义了。

Object object = new Object();
ReferenceQueue refQueue = new ReferenceQueue<>();
PhantomReference<Object> p = new PhantomReference<>(object, refQueue);
object = null;
System.gc();
try {
    // Remove 是一个阻塞方法，可以指定 timeout，或者选择一直阻塞
    Reference<Object> ref = refQueue.remove(1000L);
    if (ref != null) {
        // do something
    }
} catch (InterruptedException e) {
    // Handle it
}

gc准备回收一个对象时，如果发现它还有虚引用，就会在回收对象的内存之前，把这个虚引用加入到与之关联的引用队列中。利用引用队列，我们可以在对象处于相应状态时（对于幻象引用，就是前面说的被 finalize 了，处于幻象可达状态），执行后期处理逻辑。

(3）. 拓展一种特殊情况：通常情况下，如果第一个对象没有指向强引用就符合GC回收标准，但是有时候对象本身并没有强引用，但是它的部分属性还在被使用。所以需要一个方法，在没有强引用情况下，通知JVM对象是在被使用的。在JAVA 9中可以按照下面代码来实现：

class Resource {
 private static ExternalResource[] externalResourceArray = ...
 int myIndex;
 //构造
 Resource(...) {
     myIndex = ...
     externalResourceArray[myIndex] = ...;
     ...
 }
 protected void finalize() {
     externalResourceArray[myIndex] = null;
     ...
 }
 public void action() {
 try {
     // 需要被保护的代码
     int i = myIndex;
     Resource.update(externalResourceArray[i]);
 } finally {
     // 调用 reachbilityFence，明确保障对象 strongly reachable
     Reference.reachabilityFence(this);
 }
 }
 private static void update(ExternalResource ext) {
    ext.status = ...;
 }
}

action()执行依赖对象的部分属性，假如我们直接

new Resource().action()//这种写法在异步编程中较为常见

因为没有强引用指向Resource对象，所以JVM对它进行finalize是合法的，因此需要利用reachbilityFence方法保护该对象，声明该对象为强可达。

android中具体的应用：利用软、弱引用防止内存泄漏

常用的比如handler、AsyncTask等。
改进的handler写法：(利用静态内部类和弱引用防止内存泄漏）

public class MainActivity extends Activity {  
  @Override
  protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
    super.onCreate(savedInstanceState);
    mHandler.sendMessageDelayed(mMesssage, 1000 * 60 * 10);
    finish();
  }
  private static class MyHandler extends Handler {
    private final WeakReference<MainActivity> mActivity;
    public MyHandler(MainActivity activity) {
      mActivity = new WeakReference<MainActivity>(activity);
    }
    @Override
    public void handleMessage(Message msg) {
      MainActivity activity = mActivity.get();
      if (activity != null) {
        // do something
      }
    }
  }
  private final MyHandler mHandler = new MyHandler(this);
}