JVM基础知识---强引用_软引用_弱引用_虚引用

强引用_软引用_弱引用_虚引用

JVM基础知识---强引用_软引用_弱引用_虚引用

一. 强引用

  • 当内存不足的时候,JVM开始垃圾回收,对于强引用的对象,就算是出现了OOM也不会对该对象进行回收,打死也不回收~!

  • 强引用是我们最常见的普通对象引用,只要还有一个强引用指向一个对象,就能表明对象还“活着”,垃圾收集器不会碰这种对象。

  • 在Java中最常见的就是强引用,把一个对象赋给一个引用变量,这个引用变量就是一个强引用。

  • 当一个对象被强引用变量引用时,它处于可达状态,它是不可能被垃圾回收机制回收的,即使该对象以后永远都不会被用到,JVM也不会回收,因此强引用是造成Java内存泄漏的主要原因之一。

  • 对于一个普通的对象,如果没有其它的引用关系,只要超过了引用的作用于或者显示地将相应(强)引用赋值为null,一般可以认为就是可以被垃圾收集的了(当然具体回收时机还是要看垃圾回收策略)

package com.xizi.Jvm;

public class StrongReferenceDemo {

    public static void main(String[] args) {
        // 这样定义的默认就是强应用
        Object obj1 = new Object();
        // 使用第二个引用,指向刚刚创建的Object对象
        Object obj2 = obj1;
        // 置空
        obj1 = null;
        // 垃圾回收
        System.gc();
        System.out.println(obj1);
        System.out.println(obj2);
    }
}

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  • 输出结果我们能够发现,即使 obj1 被设置成了null,然后调用gc进行回收,但是也没有回收实例出来的对象,obj2还是能够指向该地址,也就是说垃圾回收器,并没有将该对象进行垃圾回收

二. 软引用

①. SoftReference

  • 软引用是一种相对弱化了一些的引用,需要用Java.lang.ref.SoftReference类来实现,可以让对象豁免一些垃圾收集,对于只有软引用的对象来讲:

    • 当系统内存充足时,它不会被回收
    • 当系统内存不足时,它会被回收
  • 软引用通常在对内存敏感的程序中,比如高速缓存就用到了软引用,内存够用 的时候就保留,不够用就回收

package com.xizi.Jvm;

import java.lang.ref.SoftReference;

public class SoftReferenceDemo {

    // 内存够用的时候
    public static void softRefMemoryEnough() {
        // 创建一个强应用
        Object o1 = new Object();
        // 创建一个软引用
        SoftReference<Object> softReference = new SoftReference<>(o1);
        System.out.println(o1);
        System.out.println(softReference.get());
        o1 = null;
        System.gc(); // 手动GC
        System.out.println(o1);
        System.out.println(softReference.get());
    }

    /**
     * JVM配置,故意产生大对象并配置小的内存,让它的内存不够用了导致OOM,看软引用的回收情况
     * -Xms5m -Xmx5m -XX:+PrintGCDetails
     */
    public static void softRefMemoryNoEnough() {
        System.out.println("========================");
        // 创建一个强应用
        Object o1 = new Object();
        // 创建一个软引用
        SoftReference<Object> softReference = new SoftReference<>(o1);
        System.out.println(o1);
        System.out.println(softReference.get());
        o1 = null;
        // 模拟OOM自动GC
        try {
            // 创建30M的大对象
            byte[] bytes = new byte[30 * 1024 * 1024];
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            System.out.println(o1);
            System.out.println(softReference.get());
        }
    }

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

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三. 弱引用

①. WeakReference

  • 在进行GC操作后,弱引用的就会被回收
package com.xizi.Jvm;

import java.lang.ref.WeakReference;

// 弱引用
public class WeakReferenceDemo {
    public static void main(String[] args) {
        Object o1 = new Object();
        WeakReference<Object> weakReference = new WeakReference<>(o1);
        System.out.println(o1);
        System.out.println(weakReference.get());
        o1 = null;
        System.gc();
        System.out.println(o1);
        System.out.println(weakReference.get());
    }
}

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②. WeakHashMap

package com.xizi.Jvm;

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
import java.util.WeakHashMap;

public class WeakHashMapDemo {
    public static void main(String[] args) {
        myHashMap();
        System.out.println("==========");
        myWeakHashMap();
    }

    private static void myHashMap() {
        Map<Integer, String> map = new HashMap<>();
        Integer key = new Integer(1);
        String value = "HashMap";
        map.put(key, value);
        System.out.println(map);
        key = null;
        System.gc();
        System.out.println(map);
    }

    private static void myWeakHashMap() {
        Map<Integer, String> map = new WeakHashMap<>();
        Integer key = new Integer(1);
        String value = "WeakHashMap";
        map.put(key, value);
        System.out.println(map);
        key = null;
//        value = null;
        System.gc();
        System.out.println(map);
    }
}

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四. 虚引用

①. PhantomReference

  • 虚引用又称为幽灵引用,需要java.lang.ref.PhantomReference 类来实现
  • 顾名思义,就是形同虚设,与其他几种引用都不同,虚引用并不会决定对象的生命周期
  • 如果一个对象持有虚引用,那么它就和没有任何引用一样,在任何时候都可能被垃圾回收器回收,它不能单独使用也不能通过它访问对象,虚引用必须和引用队列ReferenceQueue联合使用
  • 虚引用的主要作用和跟踪对象被垃圾回收的状态,仅仅是提供一种确保对象被finalize以后,做某些事情的机制。
  • PhantomReference的get方法总是返回null,因此无法访问对象的引用对象。其意义在于说明一个对象已经进入finalization阶段,可以被gc回收,用来实现比finalization机制更灵活的回收操作
  • 换句话说,设置虚引用关联的唯一目的,就是在这个对象被收集器回收的时候,收到一个系统通知或者后续添加进一步的处理,Java技术允许使用finalize()方法在垃圾收集器将对象从内存中清除出去之前,做必要的清理工作

②. 引用队列 ReferenceQueue

  • 软引用,弱引用,虚引用在回收之前,需要在引用队列保存一下
  • 那么在进行GC回收的时候,弱引用和虚引用的对象都会被回收,但是在回收之前,它会被送至引用队列中
package com.xizi.Jvm;

import java.lang.ref.PhantomReference;
import java.lang.ref.ReferenceQueue;
import java.util.concurrent.TimeUnit;

// 虚引用 设置虚引用关联的唯一目的,就是在这个对象被收集器回收的时候,收到一个系统通知或者后续添加进一步的处理
public class PhantomReferenceDemo {

    public static void main(String[] args) {
        Object o1 = new Object();
        // 创建引用队列
        ReferenceQueue<Object> referenceQueue = new ReferenceQueue<>();

        // 创建一个弱引用
//        WeakReference<Object> weakReference = new WeakReference<>(o1, referenceQueue);

        // 创建一个虚引用
        // PhantomReference的get方法总是返回null,
        PhantomReference<Object> weakReference = new PhantomReference<>(o1, referenceQueue);

        System.out.println(o1); // java.lang.Object@5b2133b1
        System.out.println(weakReference.get()); // null
        // 取队列中的内容
        System.out.println(referenceQueue.poll()); // null
        System.out.println("======================");
        o1 = null;
        System.gc();
        System.out.println("执行GC操作");
        try {
            TimeUnit.SECONDS.sleep(2);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        System.out.println(o1); // null
        System.out.println(weakReference.get()); // null
        // 取队列中的内容
        System.out.println(referenceQueue.poll()); // java.lang.ref.PhantomReference@72ea2f77
    }
}

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  • 从这里我们能看到,在进行垃圾回收后,我们弱引用对象,也被设置成null,但是在队列中还能够导出该引用的实例,这就说明在回收之前,该弱引用的实例被放置引用队列中了,我们可以通过引用队列进行一些后置操作

五. GCRoots和四大引用小总结

  • 红色部分在垃圾回收之外,也就是强引用的

  • 蓝色部分:属于软引用,在内存不够的时候,才回收

  • 虚引用和弱引用:每次垃圾回收的时候,都会被干掉,但是它在干掉之前还会存在引用队列中,我们可以通过引用队列进行一些通知机制

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