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(yīng)用在面試中給了這一個interviewee相當(dāng)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(dāng)一個對象o被創(chuàng)建時, 它被放在Heap里. 當(dāng)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(dāng)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(dāng)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(dāng)這些object需要被回收時, 回收這些object的任務(wù)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(dāng)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(dāng)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(dāng)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(dāng)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(fù)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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