关于Java中的WeakReference类的笔记(弱引用)

青旅半醒 2023-06-13 06:09 135阅读 0赞

### 前言 ###

今天在看ThreadLocal源码的时候，其中内部类ThreadLocalMap中的Entry继承了WeakReferenc，为了能搞清楚ThreadLocal，只能先了解下了WeakReferenc。

先看一下源码：

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM2ODUwODEz_size_16_color_FFFFFF_t_70][]

从源码中可以看出他又继承了抽象类Reference，WeakReference如字面意思，弱引用， 当一个对象仅仅被weak reference（弱引用）指向, 而没有任何其他strong reference（强引用）指向的时候, 如果这时GC运行, 那么这个对象就会被回收，不论当前的内存空间是否足够，这个对象都会被回收。

**WeakReference(T referent)：**referent就是被弱引用的对象，可以如下使用，并且通过get()方法来获取引用：

Student student = new Student("hello");
            WeakReference<Student> appleWeakReference = new WeakReference<>(student);
            Student s = appleWeakReference.get();
            System.out.println(s);

**WeakReference(T referent, ReferenceQueue<? super T> q)：**这个构造方法多了个ReferenceQueue参数，在对象被回收后，会把弱引用对象，也就是WeakReference对象或者其子类的对象，放入队列ReferenceQueue中，注意不是被弱引用的对象，被弱引用的对象已经被回收了。

**面是使用继承WeakReference的方式来使用软引用，并且不使用ReferenceQueue：**

新建一个student类：

package com.zoo.api.modules.test.entity;
    
    import lombok.AllArgsConstructor;
    import lombok.Data;
    import lombok.ToString;
    
    /**
     * @author: 谢飞
     */
    @Data
    @AllArgsConstructor
    @ToString
    public class Student {
        private String name;
    
        /**
         * 覆盖finalize，在回收的时候会执行。
         */
        @Override
        protected void finalize() throws Throwable {
            super.finalize();
            System.out.println(name + "对象正在回收finalize");
        }
    }

继承WeakReference的Person类：

package com.zoo.api.modules.test.entity;
    
    import java.lang.ref.WeakReference;
    
    /**
     * 这里Person继承WeakReference，将Student作为弱引用。注意到时候回收的是Student，而不是Person
     *
     * @author: 谢飞
     */
    public class Person extends WeakReference<Student> {
        public Person(Student referent) {
            super(referent);
        }
    }

测试：

public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
            Person person = new Person(new Student("张三"));
            //通过WeakReference的get()方法获取Apple
            System.out.println("Student:" + person.get());
            System.gc();
            //休眠一下，在运行的时候加上虚拟机参数-XX:+PrintGCDetails，输出gc信息，确定gc发生了。
            Thread.sleep(5000);
            System.out.println("gc回收之后的Student:" + person.get());
        }

控制台打印：

Student:Student(name=张三)
    [GC (System.gc()) [PSYoungGen: 3939K->1240K(37888K)] 3939K->1248K(123904K), 0.0009368 secs] [Times: user=0.00 sys=0.00, real=0.00 secs] 
    [Full GC (System.gc()) [PSYoungGen: 1240K->0K(37888K)] [ParOldGen: 8K->1107K(86016K)] 1248K->1107K(123904K), [Metaspace: 3389K->3389K(1056768K)], 0.0037127 secs] [Times: user=0.00 sys=0.00, real=0.00 secs] 
    张三对象正在回收finalize
    gc回收之后的Student:null
    Heap
     PSYoungGen      total 37888K, used 4260K [0x00000000d6100000, 0x00000000d8b00000, 0x0000000100000000)
      eden space 32768K, 13% used [0x00000000d6100000,0x00000000d6529188,0x00000000d8100000)
      from space 5120K, 0% used [0x00000000d8100000,0x00000000d8100000,0x00000000d8600000)
      to   space 5120K, 0% used [0x00000000d8600000,0x00000000d8600000,0x00000000d8b00000)
     ParOldGen       total 86016K, used 1107K [0x0000000082200000, 0x0000000087600000, 0x00000000d6100000)
      object space 86016K, 1% used [0x0000000082200000,0x0000000082314f20,0x0000000087600000)
     Metaspace       used 3977K, capacity 4572K, committed 4864K, reserved 1056768K
      class space    used 435K, capacity 460K, committed 512K, reserved 1048576K

从上面代码看，执行gc后，Student确实被回收了。

**ReferenceQueue的使用:**

测试：

public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
            ReferenceQueue<Student> referenceQueue = new ReferenceQueue<>();
            WeakReference<Student> weakReference1 = new WeakReference<>(new Student("张三"), referenceQueue);
            WeakReference<Student> weakReference2 = new WeakReference<>(new Student("李四"), referenceQueue);
    
            //不会输出，因为没有回收被弱引用的对象，并不会加入队列中
            System.out.println("gc调用前的referenceQueue：" + referenceQueue.poll());
            System.out.println(weakReference1.get());
            System.out.println(weakReference2.get());
    
            System.out.println("=====调用gc=====");
            System.gc();
    
            Thread.sleep(5000);
    
            System.out.println("=====gc调用后=====");
            //下面两个输出为null,表示对象被回收了
            System.out.println(weakReference1.get());
            System.out.println(weakReference2.get());
    
            //输出结果，再次证明对象被回收了
            //如果使用继承的方式就可以包含其他信息了
            System.out.println("appleReferenceQueue中：" + referenceQueue.poll());
        }

可以看到在队列中（ReferenceQueue），调用gc之前是没有内容的，调用gc之后，对象被回收了，并且弱引用对象weakReference1和weakReference2被放入了队列中。

关于其他三种引用，强引用、软引用、虚引用，具体可以自己百度了解。

Java 4种引用的级别由高到低依次为：

**强引用  >  软引用  >  弱引用  >  虚引用**

![format_png][]

总结：

java区别于C/C++的一个重要不同点就是**Java不需要程序员手动申请或释放内存**，JVM通过GC（Garbage-Colletion）(GC实际是一条专门用户回收Java堆内存中无用对象的线程)帮我们完成了垃圾的回收操作，所以程序员不必担心内存的释放问题，也就是不用手动管理对象的生命周期了。

但这也并不表示说Java程序员完全不必担心内存问题了，比方说我们new了很多对象，而每个对象的生命周期又非常的长，长到就算内存不足了GC也没办法去回收掉一些对象来释放更多的内存，这样最终就会导致OOM(Out-Of-Memory)错误。

[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM2ODUwODEz_size_16_color_FFFFFF_t_70]: https://img-blog.csdnimg.cn/20191114143801173.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM2ODUwODEz,size_16,color_FFFFFF,t_70
[format_png]: https://imgconvert.csdnimg.cn/aHR0cHM6Ly9pbWFnZXMyMDE1LmNuYmxvZ3MuY29tL2Jsb2cvNjQ3OTk0LzIwMTcwMi82NDc5OTQtMjAxNzAyMTUyMzU1MTk0NDEtMTI4NzAxMjk4Ni5wbmc?x-oss-process=image/format,png