看到篇帖子, 國外一個技術(shù)面試官在面試senior java developer的時候, 問到一個weak reference相關(guān)的問題. 他沒有期望有人能夠完整解釋清楚weak reference是什么, 怎么用, 只是期望有人能夠提到這個concept和java的GC相關(guān). 很可惜的是, 20多個擁有5年以上java開發(fā)經(jīng)驗的面試者中, 只有兩人知道weak reference的存在, 而其中只有一人實際用到過他. 無疑, 在interviewer眼中, 對于weak reference的理解和應用在面試中給了這一個interviewee相當多的加分.  所以, 將我對于這個技術(shù)的理解和使用總結(jié)在這篇博客里, 希望讀者和自己通過讀和寫這篇帖子, 能夠在以后的工作和面試中獲得加分.

在Java里, 當一個對象o被創(chuàng)建時, 它被放在Heap里. 當GC運行的時候, 如果發(fā)現(xiàn)沒有任何引用指向o, o就會被回收以騰出內(nèi)存空間. 或者換句話說, 一個對象被回收, 必須滿足兩個條件: 1)沒有任何引用指向它 2)GC被運行.

在現(xiàn)實情況寫代碼的時候, 我們往往通過把所有指向某個對象的referece置空來保證這個對象在下次GC運行的時候被回收 (可以用java -verbose:gc來觀察gc的行為)

Object c = new Car();
c=null;

但是, 手動置空對象對于程序員來說, 是一件繁瑣且違背自動回收的理念的.  對于簡單的情況, 手動置空是不需要程序員來做的, 因為在java中, 對于簡單對象, 當調(diào)用它的方法執(zhí)行完畢后, 指向它的引用會被從stack中popup, 所以他就能在下一次GC執(zhí)行時被回收了.

但是, 也有特殊例外. 當使用cache的時候, 由于cache的對象正是程序運行需要的, 那么只要程序正在運行, cache中的引用就不會被GC給(或者說, cache中的reference擁有了和主程序一樣的life cycle). 那么隨著cache中的reference越來越多, GC無法回收的object也越來越多, 無法被自動回收. 當這些object需要被回收時, 回收這些object的任務只有交給程序編寫者了. 然而這卻違背了GC的本質(zhì)(自動回收可以回收的objects).

所以, java中引入了weak reference. 相對于前面舉例中的strong reference:

Object c = new Car(); //只要c還指向car object, car object就不會被回收

 當一個對象僅僅被weak reference指向, 而沒有任何其他strong reference指向的時候, 如果GC運行, 那么這個對象就會被回收. weak reference的語法是:

WeakReference<Car> weakCar = new WeakReference(Car)(car);

 當要獲得weak reference引用的object時, 首先需要判斷它是否已經(jīng)被回收:

weakCar.get();

 如果此方法為空, 那么說明weakCar指向的對象已經(jīng)被回收了.

下面來看一個例子:

package weakreference;
/**
 * @author wison
 */
public class Car {
	private double price;
	private String colour;
	
	public Car(double price, String colour){
		this.price = price;
		this.colour = colour;
	}
	
	public double getPrice() {
		return price;
	}
	public void setPrice(double price) {
		this.price = price;
	}
	public String getColour() {
		return colour;
	}
	public void setColour(String colour) {
		this.colour = colour;
	}
	
	public String toString(){
		return colour +"car costs $"+price;
	}
	
}

package weakreference;

import java.lang.ref.WeakReference;

/**
 * @author wison
 */
public class TestWeakReference {

	
	public static void main(String[] args) {
		
		Car car = new Car(22000,"silver");
		WeakReference<Car> weakCar = new WeakReference<Car>(car);
		int i=0;
		while(true){
			if(weakCar.get()!=null){
				i++;
				System.out.println("Object is alive for "+i+" loops - "+weakCar);
			}else{
				System.out.println("Object has been collected.");
				break;
			}
		}
	}

}

在上例中, 程序運行一段時間后, 程序打印出"Object has been collected." 說明, weak reference指向的對象的被回收了.

值得注意的一點 , 即使有 car 引用指向?qū)ο? 且 car 是一個strong reference, weak reference weakCar指向的對象仍然被回收了. 這是因為java的編譯器在發(fā)現(xiàn)進入while循環(huán)之后, car 已經(jīng)沒有被使用了, 所以進行了優(yōu)化(將其置空?). 當把TestWeakReference.java修改為:

package weakreference;

import java.lang.ref.WeakReference;

/**
 * @author wison
 */
public class TestWeakReference {

	public static void main(String[] args) {
		
		Car car = new Car(22000,"silver");
		WeakReference<Car> weakCar = new WeakReference<Car>(car);
		
		int i=0;
		
		while(true){
			System.out.println("here is the strong reference 'car' "+car);
			if(weakCar.get()!=null){
				i++;
				System.out.println("Object is alive for "+i+" loops - "+weakCar);
			}else{
				System.out.println("Object has been collected.");
				break;
			}
		}
	}

}

 weak reference指向的object就不會被回收了. 因為還有一個strong reference car 指向它.

* WeakReference的一個特點是它何時被回收是不可確定的, 因為這是由GC運行的不確定性所確定的. 所以, 一般用weak reference引用的對象是有價值被cache, 而且很容易被重新被構(gòu)建, 且很消耗內(nèi)存的對象.

ReferenceQueue

在weak reference指向的對象被回收后, weak reference本身其實也就沒有用了. java提供了一個ReferenceQueue來保存這些所指向的對象已經(jīng)被回收的reference. 用法是在定義WeakReference的時候?qū)⒁粋€ReferenceQueue的對象作為參數(shù)傳入構(gòu)造函數(shù).

其他類型的references

-SoftReference

soft reference和weak reference一樣, 但被GC回收的時候需要多一個條件: 當系統(tǒng)內(nèi)存不足時(GC是如何判定系統(tǒng)內(nèi)存不足? 是否有參數(shù)可以配置這個threshold?), soft reference指向的object才會被回收. 正因為有這個特性, soft reference比weak reference更加適合做cache objects的reference. 因為它可以盡可能的retain cached objects, 減少重建他們所需的時間和消耗.

以上所述是小編給大家介紹的Java弱引用(WeakReference)的理解與使用詳解整合，希望對大家有所幫助，如果大家有任何疑問請給我留言，小編會及時回復大家的。在此也非常感謝大家對腳本之家網(wǎng)站的支持！

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