10分钟带你理解Java中的弱引用

前言

本文尝试从What、Why、How这三个角度来探索Java中的弱引用，帮助大家理解Java中弱引用的定义、基本使用场景和使用方法。

一、 What——什么是弱引用？

Java中的弱引用具体指的是java.lang.ref.WeakReference<T>类，我们首先来看一下官方文档对它做的说明：

弱引用对象的存在不会阻止它所指向的对象被垃圾回收器回收。弱引用最常见的用途是实现规范映射(canonicalizing mappings，比如哈希表）。

假设垃圾收集器在某个时间点决定一个对象是弱可达的(weakly reachable)（也就是说当前指向它的全都是弱引用），这时垃圾收集器会清除所有指向该对象的弱引用，然后把这个弱可达对象标记为可终结(finalizable)的，这样它随后就会被回收。与此同时或稍后，垃圾收集器会把那些刚清除的弱引用放入创建弱引用对象时所指定的引用队列(Reference Queue)中。

实际上，Java中存在四种引用，它们由强到弱依次是：强引用、软引用、弱引用、虚引用。

下面我们简单介绍下除弱引用外的其他三种引用：

1、强引用（Strong Reference）：通常我们通过new来创建一个新对象时返回的引用就是一个强引用，若一个对象通过一系列强引用可到达，它就是强可达的(strongly reachable)，那么它就不被回收

2、软引用（Soft Reference）：软引用和弱引用的区别在于，若一个对象是弱引用可达，无论当前内存是否充足它都会被回收，而软引用可达的对象在内存不充足时才会被回收，因此软引用要比弱引用“强”一些

3、虚引用（Phantom Reference）：虚引用是Java中最弱的引用，那么它弱到什么程度呢？它是如此脆弱以至于我们通过虚引用甚至无法获取到被引用的对象，虚引用存在的唯一作用就是当它指向的对象被回收后，虚引用本身会被加入到引用队列中，用作记录它指向的对象已被回收。

二、Why——为什么使用弱引用？

考虑下面的场景：现在有一个Product类代表一种产品，这个类被设计为不可扩展的，而此时我们想要为每个产品增加一个编号。一种解决方案是使用HashMap<Product, Integer> 。于是问题来了，如果我们已经不再需要一个Product对象存在于内存中（比如已经卖出了这件产品），假设指向它的引用为productA，我们这时会给productA赋值为null，然而这时productA过去指向的Product对象并不会被回收，因为它显然还被HashMap引用着。所以这种情况下，我们想要真正的回收一个Product对象，仅仅把它的强引用赋值为null是不够的，还要把相应的条目从HashMap中移除。显然“从HashMap中移除不再需要的条目”这个工作我们不想自己完成，我们希望告诉垃圾收集器：在只有HashMap中的key在引用着Product对象的情况下，就可以回收相应Product对象了。显然，根据前面弱引用的定义，使用弱引用能帮助我们达成这个目的。我们只需要用一个指向Product对象的弱引用对象来作为HashMap中的key就可以了。

三、How——如何使用弱引用？

拿上面介绍的场景举例，我们使用一个指向Product对象的弱引用对象来作为HashMap的key，只需这样定义这个弱引用对象：

Product productA = new Product(...);
WeakReference<Product> weakProductA = new WeakReference<>(productA);

现在，若引用对象weakProductA就指向了Product对象productA。那么我们怎么通过weakProduct获取它所指向的Product对象productA呢？

很简单，只需要下面这句代码：

Product product = weakProductA.get();

实际上，对于这种情况，Java类库为我们提供了WeakHashMap类，使用和这个类，它的键自然就是弱引用对象，无需我们再手动包装原始对象。这样一来，当productA变为null时（表明它所引用的Product已经无需存在于内存中），这时指向这个Product对象的就是由弱引用对象weakProductA了，那么显然这时候相应的Product对象时弱可达的，所以指向它的弱引用会被清除，这个Product对象随即会被回收，指向它的弱引用对象会进入引用队列中。

四、引用队列

下面我们来简单地介绍下引用队列的概念。实际上，WeakReference类有两个构造函数：

//创建一个指向给定对象的弱引用
WeakReference(T referent)
//创建一个指向给定对象并且登记到给定引用队列的弱引用
WeakReference(T referent, ReferenceQueue<? super T> q)

我们可以看到第二个构造方法中提供了一个ReferenceQueue类型的参数，通过提供这个参数，我们便把创建的弱引用对象注册到了一个引用队列上，这样当它被垃圾回收器清除时，就会把它送入这个引用队列中，我们便可以对这些被清除的弱引用对象进行统一管理。

五、总结

好了，这篇文章的内容到这就结束了，由于个人水平有限，叙述中难免存在不准确或是不清晰的地方，希望大家可以指出，谢谢大家对我们的支持。

赞 (0)

相关推荐

  • Java中的对象和对象引用实例浅析

    本文实例讲述了Java中的对象和对象引用.分享给大家供大家参考.具体分析如下: 在Java中,有一组名词经常一起出现,它们就是"对象和对象引用",很多朋友在初学Java的时候可能经常会混淆这2个概念,觉得它们是一回事,事实上则不然.今天我们就来一起了解一下对象和对象引用之间的区别和联系. 1.何谓对象? 在Java中有一句比较流行的话,叫做"万物皆对象",这是Java语言设计之初的理念之一.要理解什么是对象,需要跟类一起结合起来理解.下面这段话引自<Java编

  • Java中管理资源的引用队列相关原理解析

    当对象改变其可达性状态时,对该对象的引用就可能会被置于引用队列(reference queue)中.这些队列被垃圾回收器用来与我们的代码沟通有关对象可达性变化的情况.这些队列是探测可达性变化的最佳方式,尽管我们也可以通过检查get方法的返回值是不是null来探测对象的可达性变化. 引用对象在构造时可以与特定队列建立关联.Reference的每一个子类都提供了如下形式的构造器: .public Strength Reference (T referent, ReferenceQueueq):该方法

  • Java入门基础之常规的命名方法和变量的值及其引用

     Java: 命名的讲究 1.类名 类名通常以名词结尾.而且在类名中要体现它是以保存数据为主还是提供功能为主.例如 ConnectionBuilder 这个类我们都可以猜到它的主要功能是创建 Connection 对象, 以动词-er/or 结尾的类名,至少应该包含一个以该动词开头的方法.例如 ConnectionBuilder 这个类,它至少应该包含一个以 build- 开头的方法.有了这种默契,别人就能更方便的使用这个类. 2.增删改查方法的命名 以对 Person 类的增删改查为例-- 创

  • 浅谈Java中的四种引用方式的区别

    强引用.软引用.弱引用.虚引用的概念 强引用(StrongReference) 强引用就是指在程序代码之中普遍存在的,比如下面这段代码中的object和str都是强引用: Object object = new Object(); String str = "hello"; 只要某个对象有强引用与之关联,JVM必定不会回收这个对象,即使在内存不足的情况下,JVM宁愿抛出OutOfMemory错误也不会回收这种对象. 比如下面这段代码: public class Main { publi

  • 全面解析Java中的引用类型

    如果一个内存中的对象没有任何引用的话,就说明这个对象已经不再被使用了,从而可以成为被垃圾回收的候选.不过由于垃圾回收器的运行时间不确定,可被垃圾回收的对象的实际被回收时间是不确定的.对于一个对象来说,只要有引用的存在,它就会一直存在于内存中.如果这样的对象越来越多,超出了JVM中的内存总数,JVM就会抛出OutOfMemory错误.虽然垃圾回收的具体运行是由JVM来控制的,但是开发人员仍然可以在一定程度上与垃圾回收器进行交互,其目的在于更好的帮助垃圾回收器管理好应用的内存.这种交互方式就是使用J

  • 深入理解Java中的弱引用

    不久之前,我面试了一些求职Java高级开发工程师的应聘者.我常常会面试他们说,"你能给我介绍一些Java中得弱引用吗?",如果面试者这样说,"嗯,是不是垃圾回收有关的?",我就会基本满意了,我并不期待回答是一篇诘究本末的论文描述. 然而事与愿违,我很吃惊的发现,在将近20多个有着平均5年开发经验和高学历背景的应聘者中,居然只有两个人知道弱引用的存在,但是在这两个人之中只有一个人真正了解这方面的知识.在面试过程中,我还尝试提示一些东西,来看看有没有人突然说一声&quo

  • 对Java的面对对象编程中对象和引用以及内部类的理解

    最近利用下班的时候看了看的think in java感觉再看 和第一次看大不一样 接下来说一下java中对象和引用的关系,以及内部类的概念. 1.java中一切都是对象  在java中是什么来操作者对象呢?答案是引用,这就好比C或者C++中的指针. 如果用拥有一个引用,那么此时你必须让其和一个对象关联在一起,否则这个引用并不会像你想象的那样任由你的控制,例如你创建了一个String的引用: String s ; 而此时并未与任何对象关联,如果此时你去做一些操作,如调用String的一些方法,肯定

  • 10分钟带你理解Java中的弱引用

    前言 本文尝试从What.Why.How这三个角度来探索Java中的弱引用,帮助大家理解Java中弱引用的定义.基本使用场景和使用方法. 一. What--什么是弱引用? Java中的弱引用具体指的是java.lang.ref.WeakReference<T>类,我们首先来看一下官方文档对它做的说明: 弱引用对象的存在不会阻止它所指向的对象被垃圾回收器回收.弱引用最常见的用途是实现规范映射(canonicalizing mappings,比如哈希表). 假设垃圾收集器在某个时间点决定一个对象是

  • 10分钟带你理解Java中的反射

    一.简介 Java 反射是可以让我们在运行时获取类的方法.属性.父类.接口等类的内部信息的机制.也就是说,反射本质上是一个"反着来"的过程.我们通过new创建一个类的实例时,实际上是由Java虚拟机根据这个类的Class对象在运行时构建出来的,而反射是通过一个类的Class对象来获取它的定义信息,从而我们可以访问到它的属性.方法,知道这个类的父类.实现了哪些接口等信息. 二.Class类 我们知道使用javac能够将.java文件编译为.class文件,这个.class文件包含了我们对

  • Java 中的弱引用是什么

    Java里一个对象obj被创建时,被放在堆里.当GC运行的时候,发现没有任何引用指向obj,那么就会回收obj对象的堆内存空间. 换句话说,一个对象被回收, 必须满足两个条件: (1)没有任何引用指向它 (2)GC被运行. 在实际开发中,我们可以通过把所有指向某个对象的referece置空来保证这个对象在下次GC运行的时候被回收,类似下面: Object c = new Car(); c=null; 但是,这样做是一件很繁琐并且违背GC自动回收原则的事.对于简单的情况, 手动置空是不需要程序员来

  • 深入理解Java中的构造函数引用和方法引用

    JDK 8 见证了一个特殊特性的出现:构造函数引用和方法引用.在本文中, Adrian D. Finlay 探讨了开发人员如何释放构造函数引用的真正潜力. 方法引用的一些背景 如果你还不知道 Java 构造函数本身就是特殊的方法,那么阅读方法引用的基本示例将对读者有所帮助,通过了解这些内容,可以了解构造函数引用是什么. 「方法引用为已经有名称的方法提供易读的 lambda 表达式.」 「它们提供了一种无需执行就可以引用方法的简单方式.」 以上引自<Java 8 编程参考官方教程(第 9 版)>

  • 一文带你真正理解Java中的内部类

    一文带你真正理解Java中的内部类

    目录 概述 内部类介绍和分类 常规内部类 局部内部类 匿名内部类 静态内部类 静态内部类和普通内部类的区别 内部类的作用 概述 不知道大家在平时的开发过程中或者源码里是否留意过内部类,那有思考过为什么要有内部类,内部类都有哪几种形式,静态内部类和普通内部类有什么区别呢?本篇文章主要带领大家理解下这块内容. 内部类介绍和分类 顾名思义,内部类是指一个类在另外一个类的内部,是定义在另一个类中的类.根据类的位置和属性不同,可以分为下面几种. 常规内部类 @Data public class Tree

  • 深入理解Java中的final关键字_动力节点Java学院整理

    Java中的final关键字非常重要,它可以应用于类.方法以及变量.这篇文章中我将带你看看什么是final关键字?将变量,方法和类声明为final代表了什么?使用final的好处是什么?最后也有一些使用final关键字的实例.final经常和static一起使用来声明常量,你也会看到final是如何改善应用性能的. final关键字的含义? final在Java中是一个保留的关键字,可以声明成员变量.方法.类以及本地变量.一旦你将引用声明作final,你将不能改变这个引用了,编译器会检查代码,如

  • 手把手带你理解java线程池之工作队列workQueue

    手把手带你理解java线程池之工作队列workQueue

    目录 线程池之工作队列 ArrayBlockingQueue SynchronousQueue LinkedBlockingDeque LinkedBlockingQueue LinkedTransferQueue PriorityBlockingQueue 线程池之工作队列 ArrayBlockingQueue 采用数组来实现,并采用可重入锁ReentrantLock来做并发控制,无论是添加还是读取,都先要获得锁才能进行操作 可看出进行读写操作都使用了ReentrantLock,ArrayBl

  • 深入理解java中i++和++i的区别

    今天简单谈谈关于java的一个误区,相信很多刚开始学习java的朋友都会遇到这个问题,虽然问题很简单,但是经常容易搞混,说说java的i++和++i的区别. 先看一下代码: <span style="font-size:18px;">public class test { public static void main(String[] args) { int i = 0; for (int j = 0; j < 10; j++) { i=i++; } System.

  • 深入理解java中的null“类型”

    深入理解java中的null“类型”

    本文研究的主要是java中的null"类型"的相关实例,具体介绍如下. 先给出一道简单的null相关的题目,引发我们对null的探讨,后面会根据官方语言手册对null"类型"进行解读. 题目:下面程序能正确运行吗? 解析: 输出应该为 :haha 因为null 是可以强转为任何类类型的,所以前面((NULL)null)是合法的,但是null强转以后是无效对象,其返回值为null,(后面会作解释) 而haha方法是静态方法,静态方法使用静态绑定,不会抛出空指针异常.

随机推荐