整体架构

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强引用(默认支持模式)

当内存不足，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，死都不收。

强引用是最常见的普通对象引用，只要还有前饮用指向一个对象，就能表明对象还“活着”，垃圾收集器不会碰到这种对象。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，它是不可能被垃圾机制回收的，即使该对象以后永远都不能被用到，JVM也不会回收。因此强引用是造成Java内存泄露的主要原因之一。

对弈一个普通的对象，如果没有其他的引用关系，只要超过了引用的作用域或者显示地将相应（强）引用赋值为null，一般认为就是可以被垃圾收集的了（当然具体回收时还要看垃圾收集策略）。

case

  1. /**
  2.  * Created by gysui on 2020/12/7
  3.  * 强引用
  4.  */
  5. public class StrongReferenceDemo {
  6.     public static void main(String[] args) {
  7.         Object obj1 = new Object();// 这样定义的默认就是强引用
  8.         Object obj2 = obj1;// obj2引用赋值
  9.         obj1 = null;// 置空
  10.         System.gc();
  11.         System.out.println(obj1);// null
  12.         System.out.println(obj2);// java.lang.Object@7852e922
  14.     }
  15. }

软引用

软引用是一种相对强化了一些的引用，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说，
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

软引用通常用在对内存敏感的程序中，比如高速缓存就有用到软引用，内存够用的时候就保留，不够用就回收。

case

  1. /**
  2.  * Created by gysui on 2020/12/7
  3.  */
  4. public class SoftRefDemo {
  5.     /**
  6.      * 内存够用的时候保留，不够用就回收
  7.      */
  8.     public static void softRefMemoryEnough() {
  9.         Object object = new Object();
  10.         SoftReference<Object> softReference = new SoftReference<>(object);
  11.         System.out.println("---------------- 内存够用 ----------------");
  12.         System.out.println("object = " + object);
  13.         System.out.println("softReference = " + softReference);
  15.         System.out.println("---------------- 内存够用 ,手动启动GC(内存够用不会启动GC垃圾回收) ----------------");
  16.         // 去掉强引用
  17.         object = null;
  18.         System.gc();
  19.         System.out.println("object = " + object);
  20.         System.out.println("softReference = " + softReference);
  21.     }
  23.     /**
  24.      * 设置运行参数为 -Xms5m -Xmx5m -XX:+PrintGCDetails
  25.      * 然后在方法中创建要给大数组，模拟内存不够发生OOM,这时候软引用对象会
  26.      * 被回收
  27.      */
  28.     public static void softRefMemoryNotEnough() {
  29.         Object object = new Object();
  30.         SoftReference<Object> softReference = new SoftReference<>(object);
  31.         System.out.println("---------------- 内存够用 ----------------");
  32.         System.out.println("object = " + object);
  33.         System.out.println("softReference.get() = " + softReference.get());
  35.         System.out.println("---------------- 内存不够，启动GC ----------------");
  36.         // 去掉强引用
  37.         object = null;
  39.         try {
  40.             Byte[] bytes = new Byte[30*1024*1024];
  41.         } catch (Exception e) {
  43.         } finally {
  44.             System.out.println("object = " + object);
  45.             System.out.println("softReference.get() = " + softReference.get());
  46.         }
  47.     }
  49.     public static void main(String[] args) {
  50. //        softRefMemoryEnough();
  51.         softRefMemoryNotEnough();
  52.     }
  53. }

内存不够时候，运行结果

1610803595381.png弱引用 weakHashMa

弱引用需要用java.lang.ref.WeakReference类来实现，它比软引用的生存期更短。

对于软引用对象来说，只要垃圾回收机制一运行，不管JVM的内存空间是否足够，都会回收该对象占用的内存

case

  1. /**
  2.  * Created by gysui on 2020/12/7
  3.  * 弱引用
  4.  */
  5. public class WeakRefDemo {
  6.     public static void main(String[] args) {
  7.         Object object = new Object();
  8.         WeakReference<Object> weakReference = new WeakReference<>(object);
  9.         System.out.println("weakReference.get() = " + weakReference.get());
  10.         System.out.println("object = " + object);
  12.         // 去掉强引用
  13.         object = null;
  14.         System.gc();
  15.         System.out.println("-------------------------------");
  16.         System.out.println("object = " + object); // object = null
  17.         System.out.println("weakReference.get() = " + weakReference.get()); // weakReference.get() = null
  18.     }
  19. }

软引用和弱引用使用场景

假如有一个应用需要读取大量的本地图片：

  • 如果每次读取图片都从硬盘读取则会严重影响性能。
  • 如果一次性全部加载到内存中有可能造成内存泄露。此时使用软引用可以解决这个问题。

设计思路：用一个HashMap来保存图片的路径和相应图片对象关联的软引用之间的映射关系，在内存不足时，JVM会自动回收这些缓存图片对象所占用的空间，从而有效地避免OOM的问题。

Map<String,SoftReference<Bitmap>> imageCache = new HashMap<String,SoftReference<Bitmap>>();

你知道弱引用的话，能谈谈weakHashMap吗

  1. /**
  2.  * Created by gysui on 2020/12/7
  3.  */
  4. public class WeakHashMapDemo {
  5.     public static void main(String[] args) {
  6.         myHashMap();
  7.         System.out.println("=======================");
  8.         myWeakHashMap();
  9.     }
  11.     private static void myWeakHashMap() {
  12.         Map<Integer,String> map = new WeakHashMap<>();
  13.         Integer key = new Integer(2);
  14.         map.put(key,"WeakHashMap");
  15.         System.out.println(map);
  17.         // 弱引用，key = null，会被GC垃圾回收进行回收
  18.         key = null;
  19.         System.out.println(map);
  21.         System.gc();
  22.         System.out.println(map);
  23.     }
  25.     private static void myHashMap() {
  26.         Map<Integer,String> map = new HashMap<>();
  27.         Integer key = new Integer(1);
  28.         map.put(key,"HashMap");
  29.         System.out.println(map);
  31.         key = null;
  32.         System.out.println(map);
  34.         System.gc();
  35.         System.out.println(map);
  36.     }
  37. }

{1=HashMap} {1=HashMap}

{1=HashMap}

{2=WeakHashMap} {2=WeakHashMap} {}

虚引用

虚引用需要java.lang.refPhantonReference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。
如果一个对象仅持有虚引用，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，虚引用必须和队列（ReferenceQueue）联合使用。

虚引用的主要作用是跟踪对象被垃圾回收的状态。仅仅是提供了一种确保对象被finalize以后，做某些事情的机制。

PhantomReference的get方法总是返回null，因此无法访问对应的引用对象。其意义在于说明一个对象那个已经进入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楚之前做必要的清理工作。

引用队列

我被回收前需要被引用队列保存下。

  1. /**
  2.  * Created by gysui on 2020/12/7
  3.  */
  4. public class ReferenceQueueDemo {
  5.     public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
  6.         Object object = new Object();
  7.         ReferenceQueue<Object> referenceQueue = new ReferenceQueue<>();
  8.         WeakReference<Object> weakReference = new WeakReference<>(object,referenceQueue);
  9.         // weakReference.get() = java.lang.Object@39a054a5
  10.         System.out.println("weakReference.get() = " + weakReference.get());
  11.         // null
  12.         System.out.println("referenceQueue.poll() = " + referenceQueue.poll()); 
  14.         object = null;
  15.         System.gc();
  16.         TimeUnit.SECONDS.sleep(2);
  17.         System.out.println("=========== 发生GC垃圾回收 ===========");
  18.         // null
  19.         System.out.println(weakReference.get());
  20.         // referenceQueue.poll() = java.lang.ref.WeakReference@12f40c25
  21.         System.out.println("referenceQueue.poll() = " + referenceQueue.poll());
  22.     }
  23. }

虚引用 PhantomReferenceDemo

  1. /**
  2.  * Created by gysui on 2020/12/7
  3.  */
  4. public class PhantomReferenceDemo {
  5.     public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
  6.         Object object = new Object();
  7.         ReferenceQueue<Object> referenceQueue = new ReferenceQueue<>();
  8.         PhantomReference<Object> phantomReference = new PhantomReference<>(object,referenceQueue);
  9.         // phantomReference.get() = null
  10.         System.out.println("phantomReference.get() = " + phantomReference.get());
  11.         // referenceQueue.poll() = null
  12.         System.out.println("referenceQueue.poll() = " + referenceQueue.poll());
  14.         object = null;
  15.         System.gc();
  16.         TimeUnit.SECONDS.sleep(2);
  17.         System.out.println("=========== 发生GC垃圾回收 ===========");
  18.         // null
  19.         System.out.println(phantomReference.get());
  20.         // referenceQueue.poll() = java.lang.ref.PhantomReference@1b6d3586
  21.         System.out.println("referenceQueue.poll() = " + referenceQueue.poll());
  22.     }
  23. }

GCRoots和四大引用小总结

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