1.強(qiáng)引用
本章前文介紹的引用實(shí)際上都是強(qiáng)引用,這是使用最普遍的引用。如果一個(gè)對(duì)象具有強(qiáng)引用,那就 類似于必不可少的生活用品,垃圾回收器絕不會(huì)回收它。當(dāng)內(nèi)存空 間不足,Java虛擬機(jī)寧愿拋出OutOfMemoryError錯(cuò)誤,使程序異常終止,也不會(huì)靠隨意回收具有強(qiáng)引用的對(duì)象來(lái)解決內(nèi)存不足問(wèn)題。
2.軟引用(SoftReference)
如果一個(gè)對(duì)象只具有軟引用,那就類似于可有可物的生活用品。如果內(nèi)存空間足夠,垃圾回收器就不會(huì)回收它,如果內(nèi)存空間不足了,就會(huì)回收這些對(duì)象的內(nèi)存。只要垃圾回收器沒(méi)有回收它,該對(duì)象就可以被程序使用。軟引用可用來(lái)實(shí)現(xiàn)內(nèi)存敏感的高速緩存。
軟引用可以和一個(gè)引用隊(duì)列(ReferenceQueue)聯(lián)合使用,如果軟引用所引用的對(duì)象被垃圾回收,Java虛擬機(jī)就會(huì)把這個(gè)軟引用加入到與之關(guān)聯(lián)的引用隊(duì)列中。
3.弱引用(WeakReference)
如 果一個(gè)對(duì)象只具有弱引用,那就類似于可有可物的生活用品。弱引用與軟引用的區(qū)別在于:只具有弱引用的對(duì)象擁有更短暫的生命周期。在垃圾回收器線程掃描它 所管轄的內(nèi)存區(qū)域的過(guò)程中,一旦發(fā)現(xiàn)了只具有弱引用的對(duì)象,不管當(dāng)前內(nèi)存空間足夠與否,都會(huì)回收它的內(nèi)存。不過(guò),由于垃圾回收器是一個(gè)優(yōu)先級(jí)很低的線程, 因此不一定會(huì)很快發(fā)現(xiàn)那些只具有弱引用的對(duì)象。
弱引用可以和一個(gè)引用隊(duì)列(ReferenceQueue)聯(lián)合使用,如果弱引用所引用的對(duì)象被垃圾回收,Java虛擬機(jī)就會(huì)把這個(gè)弱引用加入到與之關(guān)聯(lián)的引用隊(duì)列中。
4.虛引用(PhantomReference)
"虛引用"顧名思義,就是形同虛設(shè),與其他幾種引用都不同,虛引用并不會(huì)決定對(duì)象的生命周期。如果一個(gè)對(duì)象僅持有虛引用,那么它就和沒(méi)有任何引用一樣,在任何時(shí)候都可能被垃圾回收。
虛 引用主要用來(lái)跟蹤對(duì)象被垃圾回收的活動(dòng)。虛引用與軟引用和弱引用的一個(gè)區(qū)別在于:虛引用必須和引用隊(duì)列(ReferenceQueue)聯(lián)合使用。當(dāng)垃 圾回收器準(zhǔn)備回收一個(gè)對(duì)象時(shí),如果發(fā)現(xiàn)它還有虛引用,就會(huì)在回收對(duì)象的內(nèi)存之前,把這個(gè)虛引用加入到與之關(guān)聯(lián)的引用隊(duì)列中。程序可以通過(guò)判斷引用隊(duì)列中是 否已經(jīng)加入了虛引用,來(lái)了解
被引用的對(duì)象是否將要被垃圾回收。程序如果發(fā)現(xiàn)某個(gè)虛引用已經(jīng)被加入到引用隊(duì)列,那么就可以在所引用的對(duì)象的內(nèi)存被回收之前采取必要的行動(dòng)。
在本書(shū)中,"引用"既可以作為動(dòng)詞,也可以作為名詞,讀者應(yīng)該根據(jù)上下文來(lái)區(qū)分"引用"的含義。
在 java.lang.ref包中提供了三個(gè)類:SoftReference類、WeakReference類和PhantomReference類,它 們分別代表軟引用、弱引用和虛引用。ReferenceQueue類表示引用隊(duì)列,它可以和這三種引用類聯(lián)合使用,以便跟蹤Java虛擬機(jī)回收所引用的對(duì) 象的活動(dòng)。以下程序創(chuàng)建了一個(gè)String對(duì)象、ReferenceQueue對(duì)象和WeakReference對(duì)象:
//創(chuàng)建一個(gè)強(qiáng)引用
String str = new String("hello");
//創(chuàng)建引用隊(duì)列, <String>為范型標(biāo)記,表明隊(duì)列中存放String對(duì)象的引用
ReferenceQueue<String> rq = new ReferenceQueue<String>();
//創(chuàng)建一個(gè)弱引用,它引用"hello"對(duì)象,并且與rq引用隊(duì)列關(guān)聯(lián)
//<String>為范型標(biāo)記,表明WeakReference會(huì)弱引用String對(duì)象
WeakReference<String> wf = new WeakReference<String>(str, rq);
以上程序代碼執(zhí)行完畢,內(nèi)存中引用與對(duì)象的關(guān)系如圖11-10所示。
圖11-10 "hello"對(duì)象同時(shí)具有強(qiáng)引用和弱引用
在圖11-10中,帶實(shí)線的箭頭表示強(qiáng)引用,帶虛線的箭頭表示弱引用。從圖中可以看出,此時(shí)"hello"對(duì)象被str強(qiáng)引用,并且被一個(gè)WeakReference對(duì)象弱引用,因此"hello"對(duì)象不會(huì)被垃圾回收。
在以下程序代碼中,把引用"hello"對(duì)象的str變量置為null,然后再通過(guò)WeakReference弱引用的get()方法獲得"hello"對(duì)象的引用:
String str = new String("hello"); //①
ReferenceQueue<String> rq = new ReferenceQueue<String>(); //②
WeakReference<String> wf = new WeakReference<String>(str, rq); //③
str=null; //④取消"hello"對(duì)象的強(qiáng)引用
String str1=wf.get(); //⑤假如"hello"對(duì)象沒(méi)有被回收,str1引用"hello"對(duì)象
//假如"hello"對(duì)象沒(méi)有被回收,rq.poll()返回null
Reference<? extends String> ref=rq.poll(); //⑥
執(zhí) 行完以上第④行后,內(nèi)存中引用與對(duì)象的關(guān)系如圖11-11所示,此 時(shí)"hello"對(duì)象僅僅具有弱引用,因此它有可能被垃圾回收。假如它還沒(méi)有被垃圾回收,那么接下來(lái)在第⑤行執(zhí)行wf.get()方法會(huì)返 回"hello"對(duì)象的引用,并且使得這個(gè)對(duì)象被str1強(qiáng)引用。再接下來(lái)在第⑥行執(zhí)行rq.poll()方法會(huì)返回null,因?yàn)榇藭r(shí)引用隊(duì)列中沒(méi)有任 何引用。ReferenceQueue的poll()方法用于返回隊(duì)列中的引用,如果沒(méi)有則返回null。

圖11-11 "hello"對(duì)象只具有弱引用
在 以下程序代碼中,執(zhí)行完第④行后,"hello"對(duì)象僅僅具有弱引用。接下來(lái)兩次調(diào)用System.gc()方法,催促垃圾回收器工作,從而提 高"hello"對(duì)象被回收的可能性。假如"hello"對(duì)象被回收,那么WeakReference對(duì)象的引用被加入到ReferenceQueue 中,接下來(lái)wf.get()方法返回null,并且rq.poll()方法返回WeakReference對(duì)象的引用。圖11-12顯示了執(zhí)行完第⑧行后 內(nèi)存中引用與對(duì)象的關(guān)系。
String str = new String("hello"); //①
ReferenceQueue<String> rq = new ReferenceQueue<String>(); //②
WeakReference<String> wf = new WeakReference<String>(str, rq); //③
str=null; //④
//兩次催促垃圾回收器工作,提高"hello"對(duì)象被回收的可能性
System.gc(); //⑤
System.gc(); //⑥
String str1=wf.get(); //⑦ 假如"hello"對(duì)象被回收,str1為null
Reference<? extends String> ref=rq.poll(); //⑧

圖11-12 "hello"對(duì)象被垃圾回收,弱引用被加入到引用隊(duì)列