1.強引用
本章前文介紹的引用實際上都是強引用,這是使用最普遍的引用。如果一個對象具有強引用,那就 類似於必不可少的生活用品,記憶體回收行程絕不會回收它。當記憶體空 間不足,Java虛擬機器寧願拋出OutOfMemoryError錯誤,使程式異常終止,也不會靠隨意回收具有強引用的對象來解決記憶體不足問題。
2.軟引用(SoftReference)
如果一個對象只具有軟引用,那就類似於可有可物的生活用品。如果記憶體空間足夠,記憶體回收行程就不會回收它,如果記憶體空間不足了,就會回收這些對象的記憶體。只要記憶體回收行程沒有回收它,該對象就可以被程式使用。軟引用可用來實現記憶體敏感的快取。
軟引用可以和一個引用隊列(ReferenceQueue)聯合使用,如果軟引用所引用的對象被記憶體回收,Java虛擬機器就會把這個軟引用加入到與之關聯的引用隊列中。
3.弱引用(WeakReference)
如果一個對象只具有弱引用,那就類似於可有可物的生活用品。 弱引用與軟引用的區別在於:只具有弱引用的對象擁有更短暫的生命週期。在記憶體回收行程線程掃描它 所管轄的記憶體地區的過程中,一旦發現了只具有弱引用的對象,不管當前記憶體空間足夠與否,都會回收它的記憶體。不過,由於記憶體回收行程是一個優先順序很低的線程, 因此不一定會很快發現那些只具有弱引用的對象。
弱引用可以和一個引用隊列(ReferenceQueue)聯合使用,如果弱引用所引用的對象被記憶體回收,Java虛擬機器就會把這個弱引用加入到與之關聯的引用隊列中。
4.虛引用(PhantomReference)
"虛引用"顧名思義,就是形同虛設,與其他幾種引用都不同,虛引用並不會決定對象的生命週期。如果一個對象僅持有虛引用,那麼它就和沒有任何引用一樣,在任何時候都可能被記憶體回收。
虛 引用主要用來跟蹤對象被記憶體回收的活動。虛引用與軟引用和弱引用的一個區別在於:虛引用必須和引用隊列(ReferenceQueue)聯合使用。當垃 圾回收器準備回收一個對象時,如果發現它還有虛引用,就會在回收對象的記憶體之前,把這個虛引用加入到與之關聯的引用隊列中。程式可以通過判斷引用隊列中是 否已經加入了虛引用,來瞭解
被引用的對象是否將要被記憶體回收。程式如果發現某個虛引用已經被加入到引用隊列,那麼就可以在所引用的對象的記憶體被回收之前採取必要的行動。
在本書中,"引用"既可以作為動詞,也可以作為名詞,讀者應該根據上下文來區分"引用"的含義。
在java.lang.ref包中提供了三個類:SoftReference類、WeakReference類和PhantomReference 類,它 們分別代表軟引用、弱引用和虛引用。ReferenceQueue類表示引用隊列,它可以和這三種引用類聯合使用,以便跟蹤Java虛擬機器回收所引用的對 象的活動。以下程式建立了一個String對象、ReferenceQueue對象和WeakReference對象:
//建立一個強引用
String str = new String("hello");
//建立引用隊列, <String>為範型標記,表明隊列中存放String對象的引用
ReferenceQueue<String> rq = new ReferenceQueue<String>();
//建立一個弱引用,它引用"hello"對象,並且與rq引用隊列關聯
//<String>為範型標記,表明WeakReference會弱引用String對象
WeakReference<String> wf = new WeakReference<String>(str, rq);
以上程式碼執行完畢,記憶體中引用與對象的關係如圖11-10所示。
圖11-10 "hello"對象同時具有強引用和弱引用
在圖11-10中,帶實線的箭頭表示強引用,帶虛線的箭頭表示弱引用。從圖中可以看出,此時"hello"對象被str強引用,並且被一個WeakReference對象弱引用,因此"hello"對象不會被記憶體回收。
在以下程式碼中,把引用"hello"對象的str變數置為null,然後再通過WeakReference弱引用的get()方法獲得"hello"對象的引用:
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"對象的強引用
String str1=wf.get(); //⑤假如"hello"對象沒有被回收,str1引用"hello"對象
//假如"hello"對象沒有被回收,rq.poll()返回null
Reference<? extends String> ref=rq.poll(); //⑥
執行完以上第④行後,記憶體中引用與對象的關係如圖11-11所示,此 時"hello"對象僅僅具有弱引用,因此它有可能被記憶體回收。假如它還沒有被記憶體回收,那麼接下來在第⑤行執行wf.get()方法會返 回"hello"對象的引用,並且使得這個對象被str1強引用。再接下來在第⑥行執行rq.poll()方法會返回null,因為此時引用隊列中沒有任 何引用。ReferenceQueue的poll()方法用於返回隊列中的引用,如果沒有則返回null。
圖11-11 "hello"對象只具有弱引用
在以下程式碼中,執行完第④行後,"hello"對象僅僅具有弱引用。接下來兩次調用System.gc()方法,催促記憶體回收行程工作,從而提 高"hello"對象被回收的可能性。假如"hello"對象被回收,那麼WeakReference對象的引用被加入到ReferenceQueue 中,接下來wf.get()方法返回null,並且rq.poll()方法返回WeakReference對象的引用。圖11-12顯示了執行完第⑧行後 記憶體中引用與對象的關係。
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
//兩次催促記憶體回收行程工作,提高"hello"對象被回收的可能性
System.gc(); //⑤
System.gc(); //⑥
String str1=wf.get(); //⑦ 假如"hello"對象被回收,str1為null
Reference<? extends String> ref=rq.poll(); //⑧