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java中int和integer的区别_Java中关于强、软、弱、虚引用的区别

news 来源：原创 2024/5/9 6:07:53

前言

在JDK 1.2版本之前，如果一个对象不被任何变量引用，那么程序就无法再使用这个对象。也就是说，只有对象处于可触及(reachable)状态，程序才能使用它。从JDK 1.2版本开始，对象的引用被分为4种级别，从而使程序能更加灵活地控制对象的生命周期。这4种级别由高到低依次为：强引用、软引用、弱引用和虚引用。 JVM(Java Virtual Machine)是Java中提供的Java虚拟机，JVM负责内存的分配和回收，这是它的优点，不用像使用C语言，需要手动的释放内存。但同时JVM也是有它的缺点，就是不够灵活，为解决对内存操作不够灵活这个问题，可以采用软引用等方法。

具体描述

1. 强引用

强引用是最普遍的引用，如果一个对象具有强引用，垃圾回收器绝不会回收它。当内存空间不足，JVM宁愿抛出OutOfMemoryError错误，让程序异常终止，也不会靠随意回收具有强引用的对象来解决内存不足的问题。强引用就是像Person p = new Person(); 这种p就属于是一个强引用类型，如果p这个引用始终指向了new Person()这块内存的话，JVM则不会对这块内存进行回收。

示例

public class M {    @Override    protected void finalize() throws Throwable {        System.out.println("finalize");    }}public class T01_NormalReference {    public static void main(String[] args) {        M m = new M();        // m = null;        System.gc();        try {            System.in.read();        } catch (IOException e) {            e.printStackTrace();        }    }}

上例中，定义了个类重写了finalize()方法(默认情况下，当JVM准备释放掉一块内存之前，会先调用finalize()方法)，所以当JVM准备回收内存时，就会执行我们重写的方法打印"finalize"，下面定义了一个类，初始化了一个M类的对象，显式的调用一下gc()方法，让JVM准备回收内存。如果根据上述强引用的概念，由于M m = new M()；m的强引用并没有为空，它依然指向了new M()的这块内存区域，所以最后的执行结果并没有打印出"finalize"(没有调用finalize()方法)，如果我们将m的引用设置为null，这时控制台就会打印出"finalize"字符串，因为强引用m不再指向实际的内存地址了，意为new M()没有强引用再指向它，所以JVM将内存回收。

最后的打印结果如下：

2. 软引用(SoftReference)

软引用的概念是如果当前内存空间足够，垃圾回收器就不会回收它，如果当前内存不足了，就会回收这些对象的内存。只要垃圾回收器没有回收它，该对象就可以一直被程序使用。软引用可以用来实现高速缓存。

示例

public class T02_SoftReference {    public static void main(String[] args) {        SoftReference<byte[]> m = new SoftReference<>(new byte[1024*1024*10]);        System.out.println(m.get());        System.gc();        try {            Thread.sleep(500);        } catch (InterruptedException e) {            e.printStackTrace();        }        System.out.println(m.get());        byte[] b = new byte[1024*1024*12];        System.out.println(m.get());    }    }

上例中，初始化了一个SoftReference软引用对象 m，并在其中设置了一个10M大小的byte[ ]数组，然后调用get()方法，判断该对象的内存是否被回收，如果被回收了调用get()方法就会得到null，接着调用gc()垃圾回收器，等待一会儿后再去调用get()方法，后面再初始化一个大小为12M的字节数组，再次调用get()方法，这个程序最后的执行结果如下：

程序中调用的3次get()都会得到结果，这是因为没有设置当前程序的最大内存空间，假设我们把最大内存设置成为20M的话，看下图：

最终的执行结果会是怎样的：

可以看到，前两次调用get()方法都成功打印了，当调用第三次get()方法时，打印为空。这是因为当前环境的内存空间只有20M，开始软引用对象中创建的数组大小为10M，当第二次调用时，因为当前内存足够，所以不会回收对象内存，但下面又创建了一个大小为12M的数组，这时内存不够用了，JVM就会将之前的内存回收，所以最后调用m.get()方法得到的是null，因为m引用指向的对象所在的内存已经被回收了。

3. 弱引用(WeakReference)

弱引用的概念是只有弱引用的对象会拥有更短暂的生命周期。在垃圾回收器线程扫描它的内存区域时，一旦发现了只具有弱引用的对象，不管当前内存空间是否足够，都会去回收它的内存。

示例

public class T03_WeakReference {    public static void main(String[] args) {        WeakReference m = new WeakReference<>(new M());        System.out.println(m.get());        System.gc();        System.out.println(m.get());    }}

上例中，实例化了一个WeakReference弱引用对象 m，为其设置了一个M对象，分别打印两次get()方法，在中间调用gc线程回收内存，执行结果如下：

根据弱引用的概念我们可知，为什么第二次打印get()方法得到的值为null，这是因为垃圾回收器只要扫描到弱引用指向的对象，就会将该对象的内存空间回收，不管当前的内存空间是否充足。

4. 虚引用

虚引用和与其他的引用不大相同，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。虚引用的作用主要是用来跟踪对象被垃圾回收的活动。虚引用与软引用弱引用的区别就在于：虚引用必须要和ReferenceQueue引用队列联合使用。当垃圾回收器准备回收一个对象时，如果发现它还有虚引用，就会在回收对象的内存之前，把这个虚引用加入到它所关联的引用队列中。程序可以通过判断引用队列中是否已经加入了虚引用，来了解被引用的对象是否要被垃圾回收了。

示例

public class T04_PhantomReference {    private static final List LIST = new LinkedList<>();    private static final ReferenceQueue QUEUE = new ReferenceQueue<>();    public static void main(String[] args) {        PhantomReference phantomReference = new PhantomReference<>(new M(), QUEUE);        new Thread(() -> {            while (true) {                LIST.add(new byte[1024 * 1024]);                try {                    Thread.sleep(1000);                } catch (InterruptedException e) {                    e.printStackTrace();                    Thread.currentThread().interrupt();                }                System.out.println(phantomReference.get());            }        }).start();        new Thread(() -> {            while (true) {                Reference extends M> poll = QUEUE.poll();                if (poll != null) {                    System.out.println("--- 虚引用对象被Jvm回收了 ---" + poll);                }            }        }).start();        try {            Thread.sleep(500);        } catch (InterruptedException e) {            e.printStackTrace();        }    }}// 执行结果nullfinalizenullnullnullnullnullnullnullnullnullnull--- 虚引用对象被Jvm回收了 ---java.lang.ref.PhantomReference@2831008dnullnullnullnullnullnullException in thread "Thread-0" java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space  at c_v5.T04_PhantomReference.lambda$main$0(T04_PhantomReference.java:20)  at c_v5.T04_PhantomReference$$Lambda$1/1078694789.run(Unknown Source)  at java.lang.Thread.run(Thread.java:748)

上例中，首先创建了一个List对象，创建了一个ReferenceQueue引用队列，实例化一个PhantomReference虚引用对象，里面放入一个对象，和一个ReferenceQueue队列，然后创建两个线程，线程1不断的往引用对象中放一个对象，线程2持续的对队列Poll，如果Poll不为空的时候，说明虚引用已经被jvm回收了。最后的结果是，当每一次调用get()方法时，获取虚引用对象时发现所有的都是null，因为我们是没办法通过虚引用get出它所指向的对象的，程序直到内存到了我们指定的大小后，抛出OutOfMemoryError错误。

虚引用主要用在什么地方？先来看一个图，如下：