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使用SoftReference軟引用

在使用 Memory Analyzer tool(MAT)分析內存泄漏（一）（以下簡稱前文）中說到：“Soft Ref(軟引用)對應軟可達性，只要有足夠的內存，就一直保持對象，直到發現內存吃緊且沒有Strong Ref時才回收對象。一般可用來實現緩存，通過java.lang.ref.SoftReference類實現。”
由于照本宣科，所以我一廂情愿的認為只要Strong Ref不可達，那么GC會自動回收Soft Ref可達的對象。正好最近項目上遇到一個舊版本DWR引起的內存泄漏（新版已修正），由于不愿更新到DWR的最新版本，所以想用Soft Ref來實現。可惜，到最后還是失敗了，原因在于沒正確使用Soft Ref，那么如何正確使用，在這里聊聊。

由于前文中有提到Weak Ref有個java.util.WeakHashMap實現類，所以就從它的源代碼入手吧。WeakHashMap內部是一個Entry[]，而Entry是繼承了WeakReference并實現Map.Entry接口的靜態類，類聲明：private static class Entry<K,V> extends WeakReference<K> implements Map.Entry<K,V>。好了，由此可知，Entry實際上是WeakReference的子類，每次實例化Entry也就是在實例化WeakReference，在構造函數中調用super(key, queue)為WeakReference傳遞標識(key)和ReferenceQueue實例(queue)。ReferenceQueue和WeakReference是聯合使用的，作用是當WeakReference所引用的對象被回收后，可以通過WeakReference的poll()來得到WeakReference，但是請注意，如果再對得到的WeakReference進行get()，結果將是null，因為被Weak Ref的對象本身已經被回收。接著再看WeakHashMap的put(K key, V value)方法，該方法又關聯調用了私有方法expungeStaleEntries()，expungeStaleEntries()的注釋表明，該方法是用來刪除失效Entry的，這里調用了ReferenceQueue的poll()方法來找出被回收的對象（已被Weak Ref），然后清除，并縮小鍵-值映射關系的數目。根據觀察，例如remove(Object key)、size()、get(Object key)這些經常使用的方法，內部都優先調用了expungeStaleEntries()。由此可以見，在程序運行中很可能會引起被Weak Ref的對象的回收，所以每次操作都要進行WeakReference的poll()，而后續的清除工作還得手工編碼完成。

好，有了WeakHashMap的實現經驗，開始實現自己的SoftReference吧。

Pilot類。

/**
* Pilot class
* @author rosen jiang
*/

package org.rosenjiang.bo;

public class Pilot{
    private String name;
    private int age;

    public String getName() {
        return name;
    }
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
    public int getAge() {
        return age;
    }
    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }
}

SoftRefedPilot類，模擬WeakHashMap的Entry。

/**
* SoftRefedPilot class
* @author rosen jiang
*/

package org.rosenjiang.bo;

import java.lang.ref.ReferenceQueue;
import java.lang.ref.SoftReference;

public class SoftRefedPilot extends SoftReference<Pilot> {
    public int key;

    public SoftRefedPilot(int key, Pilot referent, ReferenceQueue<Pilot> q) {
        super(referent, q);
        this.key = key;
    }
}

測試類TestSoftReference。

/**
* TestSoftReference class
* @author rosen jiang
*/

package org.rosenjiang.test;

import java.lang.ref.ReferenceQueue;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
import org.rosenjiang.bo.Pilot;
import org.rosenjiang.bo.SoftRefedPilot;

public class TestSoftReference {

    public static void main(String[] args) {
        soft();
    }

    static void soft(){
        Map<Integer, SoftRefedPilot> map = new HashMap<Integer, SoftRefedPilot>();
        ReferenceQueue<Pilot> queue = new ReferenceQueue<Pilot>();
        int i = 0;
        while (i < 10000000) {
            Pilot p = new Pilot();
            map.put(i, new SoftRefedPilot(i, p, queue));
            //p = null;
            SoftRefedPilot pollref = (SoftRefedPilot) queue.poll();
            if (pollref != null) {//找出被軟引用回收的對象
                //以key為標志，從map中移除
                map.remove(pollref.key);
            }
            i++;
        }
        System.out.println("done");
    }
}

好了，在JVM上加入-XX:+PrintGC參數觀察GC信息吧。

[GC 55120K->54791K(65088K), 0.0307371 secs]
[GC 58887K->58558K(65088K), 0.0313663 secs]
[Full GC 62654K->52534K(65088K), 0.3171671 secs]
[GC 56630K->56301K(65088K), 0.0278301 secs]
[GC 60397K->60068K(65088K), 0.0303315 secs]
[Full GC 64164K->55894K(65088K), 0.3330122 secs]
[GC 59990K->59660K(65088K), 0.0273494 secs]
[Full GC 63756K->63179K(65088K), 0.3415388 secs]
[Full GC 64640K->43968K(65088K), 0.3204639 secs]
[GC 48064K->47735K(65088K), 0.0329379 secs]

可以看到，當heap達到64m，隨即被Full GC，正如前文中說到的那樣，內存吃緊的時候，Soft Ref開始進行清理，另外從主觀感受和客觀日志表明，在Full GC的時候，的確比一般的GC要慢得多，貌似有10倍的差距。所以，利用Soft Ref來做緩存，這個效率還得重新考慮。

請注意！引用、轉貼本文應注明原作者：Rosen Jiang 以及出處： http://www.tkk7.com/rosen

posted on 2010-06-22 15:27 Rosen 閱讀(9119) 評論(2) 編輯收藏所屬分類: Java 基礎

Java里面的Reference還有javax.naming.Reference, 開發JNDI的時候可能會用到, 說實在的, 干了這么多年, 一直還是對Java核心不太懂.

public class DAO implements IDAO, Serializable, Referenceable, ObjectFactory {

public void printAddr() {
System.out.println(this);
}

public Reference getReference() throws NamingException {
Reference ref = new Reference(super.getClass().getName(), "jndi.DAO",
null);

ref.add(new StringRefAddr("user", "BeanSoft 測試"));

return ref;
}

public Object getObjectInstance(Object refObj, Name name, Context nameCtx,
Hashtable env) throws Exception {
Reference ref = (Reference) refObj;
String cn = ref.getClassName();
IDAO pd = null;

if ((cn.equals("jndi.IDAO"))
|| (cn.equals("jndi.DAO"))) {
pd = new jndi.DAO();
}

System.out.println(ref.get("user"));

if (pd == null) {
return null;
}

return pd;
}

} 回復更多評論

# re: 使用SoftReference軟引用 2010-06-23 09:47 Rosen

@BeanSoft
JNDI，基本沒有這種需求，所以不知道還有javax.naming.Reference，老大補充得不錯。至于Java核心，在一般的企業中還是很少關注，畢竟還是以具體業務為主。回復更多評論

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