淺談理解Java中的弱引用

　　前言

　　本文嘗試從What、Why、How這三個角度來探索Java中的弱引用，幫助大家理解Java中弱引用的定義、基本使用場景和使用方法。

　　一、What——什么是弱引用？

　　Java中的弱引用具體指的是java.lang.ref.WeakReference類，我們首先來看一下官方文檔對它做的說明：

　　弱引用對象的存在不會阻止它所指向的對象被垃圾回收器回收。弱引用最常見的用途是實(shí)現(xiàn)規(guī)范映射(canonicalizing mappings，比如哈希表）。

　　假設(shè)垃圾收集器在某個時間點(diǎn)決定一個對象是弱可達(dá)的(weakly reachable)（也就是說當(dāng)前指向它的全都是弱引用），這時垃圾收集器會清除所有指向該對象的弱引用，然后把這個弱可達(dá)對象標(biāo)記為可終結(jié)(finalizable)的，這樣它隨后就會被回收。與此同時或稍后，垃圾收集器會把那些剛清除的弱引用放入創(chuàng)建弱引用對象時所指定的引用隊(duì)列(Reference Queue)中。

　　實(shí)際上，Java中存在四種引用，它們由強(qiáng)到弱依次是：強(qiáng)引用、軟引用、弱引用、虛引用。

　　下面我們簡單介紹下除弱引用外的其他三種引用：

　　1、強(qiáng)引用（Strong Reference）：通常我們通過new來創(chuàng)建一個新對象時返回的引用就是一個強(qiáng)引用，若一個對象通過一系列強(qiáng)引用可到達(dá)，它就是強(qiáng)可達(dá)的(strongly reachable)，那么它就不被回收

　　2、軟引用（Soft Reference）：軟引用和弱引用的區(qū)別在于，若一個對象是弱引用可達(dá)，無論當(dāng)前內(nèi)存是否充足它都會被回收，而軟引用可達(dá)的對象在內(nèi)存不充足時才會被回收，因此軟引用要比弱引用“強(qiáng)”一些

　　3、虛引用（Phantom Reference）：虛引用是Java中最弱的引用，那么它弱到什么程度呢？它是如此脆弱以至于我們通過虛引用甚至無法獲取到被引用的對象，虛引用存在的唯一作用就是當(dāng)它指向的對象被回收后，虛引用本身會被加入到引用隊(duì)列中，用作記錄它指向的對象已被回收。

　　二、Why——為什么使用弱引用？

　　考慮下面的場景：現(xiàn)在有一個Product類代表一種產(chǎn)品，這個類被設(shè)計為不可擴(kuò)展的，而此時我們想要為每個產(chǎn)品增加一個編號。一種解決方案是使用HashMap。于是問題來了，如果我們已經(jīng)不再需要一個Product對象存在于內(nèi)存中（比如已經(jīng)賣出了這件產(chǎn)品），假設(shè)指向它的引用為productA，我們這時會給productA賦值為null，然而這時productA過去指向的Product對象并不會被回收，因?yàn)樗�顯然還被HashMap引用著。所以這種情況下，我們想要真正的回收一個Product對象，僅僅把它的強(qiáng)引用賦值為null是不夠的，還要把相應(yīng)的條目從HashMap中移除。顯然“從HashMap中移除不再需要的條目”這個工作我們不想自己完成，我們希望告訴垃圾收集器：在只有HashMap中的key在引用著Product對象的情況下，就可以回收相應(yīng)Product對象了。顯然，根據(jù)前面弱引用的定義，使用弱引用能幫助我們達(dá)成這個目的。我們只需要用一個指向Product對象的弱引用對象來作為HashMap中的key就可以了。

　　三、How——如何使用弱引用？

　　拿上面介紹的場景舉例，我們使用一個指向Product對象的弱引用對象來作為HashMap的key，只需這樣定義這個弱引用對象：

　　Product productA = new Product(...);WeakReferenceweakProductA = new WeakReference<>(productA);

　　現(xiàn)在，若引用對象weakProductA就指向了Product對象productA。那么我們怎么通過weakProduct獲取它所指向的Product對象productA呢？

　　很簡單，只需要下面這句代碼：

　　Product product = weakProductA.get();

　　實(shí)際上，對于這種情況，Java類庫為我們提供了WeakHashMap類，使用和這個類，它的鍵自然就是弱引用對象，無需我們再手動包裝原始對象。這樣一來，當(dāng)productA變?yōu)閚ull時（表明它所引用的Product已經(jīng)無需存在于內(nèi)存中），這時指向這個Product對象的就是由弱引用對象weakProductA了，那么顯然這時候相應(yīng)的Product對象時弱可達(dá)的，所以指向它的弱引用會被清除，這個Product對象隨即會被回收，指向它的弱引用對象會進(jìn)入引用隊(duì)列中。

　　四、引用隊(duì)列

　　下面我們來簡單地介紹下引用隊(duì)列的概念。實(shí)際上，WeakReference類有兩個構(gòu)造函數(shù)：

　　//創(chuàng)建一個指向給定對象的弱引用WeakReference(T referent) //創(chuàng)建一個指向給定對象并且登記到給定引用隊(duì)列的弱引用WeakReference(T referent, ReferenceQueue q)

　　我們可以看到第二個構(gòu)造方法中提供了一個ReferenceQueue類型的參數(shù)，通過提供這個參數(shù)，我們便把創(chuàng)建的弱引用對象注冊到了一個引用隊(duì)列上，這樣當(dāng)它被垃圾回收器清除時，就會把它送入這個引用隊(duì)列中，我們便可以對這些被清除的弱引用對象進(jìn)行統(tǒng)一管理。

　　五、總結(jié)

　　好了，這篇文章的內(nèi)容到這就結(jié)束了，由于個人水平有限，敘述中難免存在不準(zhǔn)確或是不清晰的地方，希望大家可以指出，謝謝大家對的支持。

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