前言

本文嘗試從What、Why、How這三個角度來探索Java中的弱引用，幫助大家理解Java中弱引用的定義、基本使用場景和使用方法。

一、 What——什么是弱引用？

Java中的弱引用具體指的是java.lang.ref.WeakReference<T>類，我們首先來看一下官方文檔對它做的說明：

     弱引用對象的存在不會阻止它所指向的對象被垃圾回收器回收。弱引用最常見的用途是實現(xiàn)規(guī)范映射(canonicalizing mappings，比如哈希表）。

     假設垃圾收集器在某個時間點決定一個對象是弱可達的(weakly reachable)（也就是說當前指向它的全都是弱引用），這時垃圾收集器會清除所有指向該對象的弱引用，然后把這個弱可達對象標記為可終結(jié)(finalizable)的，這樣它隨后就會被回收。與此同時或稍后，垃圾收集器會把那些剛清除的弱引用放入創(chuàng)建弱引用對象時所指定的引用隊列(Reference Queue)中。

實際上，Java中存在四種引用，它們由強到弱依次是：強引用、軟引用、弱引用、虛引用。

下面我們簡單介紹下除弱引用外的其他三種引用：

1、強引用（Strong Reference）：通常我們通過new來創(chuàng)建一個新對象時返回的引用就是一個強引用，若一個對象通過一系列強引用可到達，它就是強可達的(strongly reachable)，那么它就不被回收

2、軟引用（Soft Reference）：軟引用和弱引用的區(qū)別在于，若一個對象是弱引用可達，無論當前內(nèi)存是否充足它都會被回收，而軟引用可達的對象在內(nèi)存不充足時才會被回收，因此軟引用要比弱引用“強”一些

3、虛引用（Phantom Reference）：虛引用是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們通過虛引用甚至無法獲取到被引用的對象，虛引用存在的唯一作用就是當它指向的對象被回收后，虛引用本身會被加入到引用隊列中，用作記錄它指向的對象已被回收。

二、Why——為什么使用弱引用？

考慮下面的場景：現(xiàn)在有一個Product類代表一種產(chǎn)品，這個類被設計為不可擴展的，而此時我們想要為每個產(chǎn)品增加一個編號。一種解決方案是使用HashMap<Product, Integer> 。于是問題來了，如果我們已經(jīng)不再需要一個Product對象存在于內(nèi)存中（比如已經(jīng)賣出了這件產(chǎn)品），假設指向它的引用為productA，我們這時會給productA賦值為null，然而這時productA過去指向的Product對象并不會被回收，因為它顯然還被HashMap引用著。所以這種情況下，我們想要真正的回收一個Product對象，僅僅把它的強引用賦值為null是不夠的，還要把相應的條目從HashMap中移除。顯然“從HashMap中移除不再需要的條目”這個工作我們不想自己完成，我們希望告訴垃圾收集器：在只有HashMap中的key在引用著Product對象的情況下，就可以回收相應Product對象了。顯然，根據(jù)前面弱引用的定義，使用弱引用能幫助我們達成這個目的。我們只需要用一個指向Product對象的弱引用對象來作為HashMap中的key就可以了。

三、How——如何使用弱引用？

拿上面介紹的場景舉例，我們使用一個指向Product對象的弱引用對象來作為HashMap的key，只需這樣定義這個弱引用對象：

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

現(xiàn)在，若引用對象weakProductA就指向了Product對象productA。那么我們怎么通過weakProduct獲取它所指向的Product對象productA呢？

很簡單，只需要下面這句代碼：

Product product = weakProductA.get();

實際上，對于這種情況，Java類庫為我們提供了WeakHashMap類，使用和這個類，它的鍵自然就是弱引用對象，無需我們再手動包裝原始對象。這樣一來，當productA變?yōu)?code>null時（表明它所引用的Product已經(jīng)無需存在于內(nèi)存中），這時指向這個Product對象的就是由弱引用對象weakProductA了，那么顯然這時候相應的Product對象時弱可達的，所以指向它的弱引用會被清除，這個Product對象隨即會被回收，指向它的弱引用對象會進入引用隊列中。

四、引用隊列

下面我們來簡單地介紹下引用隊列的概念。實際上，WeakReference類有兩個構(gòu)造函數(shù)：

//創(chuàng)建一個指向給定對象的弱引用
WeakReference(T referent) 
//創(chuàng)建一個指向給定對象并且登記到給定引用隊列的弱引用
WeakReference(T referent, ReferenceQueue<? super T> q)

我們可以看到第二個構(gòu)造方法中提供了一個ReferenceQueue類型的參數(shù)，通過提供這個參數(shù)，我們便把創(chuàng)建的弱引用對象注冊到了一個引用隊列上，這樣當它被垃圾回收器清除時，就會把它送入這個引用隊列中，我們便可以對這些被清除的弱引用對象進行統(tǒng)一管理。

五、總結(jié)

好了，這篇文章的內(nèi)容到這就結(jié)束了，由于個人水平有限，敘述中難免存在不準確或是不清晰的地方，希望大家可以指出，謝謝大家對腳本之家的支持。

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