每日一句

知者不惑，仁者不忧，勇者不惧。 ——— 孔子

前提概要

不知道我的新主题，大家喜不喜欢，我把它叫做风车主题，哈哈，有过喜欢的小伙伴们，可以大家一起讨论，做一些更好的主题给大家，接下来给大家介绍一下今天的主题内容：引用的分类，针对于GC来讲，引用方式是一种非常重要的知识点，这可以让我们更加深入的理解GC和JVM对对象的控制方式，接下来就让我们进入

Java引用的分类

Java对象主要的引用类型分为：强引用（new）、软引用（soft）、弱引用（weak）、虚引用（plantom）、终结器引用（finalizer）

强引用

只要能够通过GC Roots的引用链找到就不会被垃圾回收，也就是说只有所有的GC Roots对象都不通过强引用引用该对象的时候，该对象才能被垃圾回收，否则即使出现OOM，也不能够回收对象。

案例分析

设置jvm的内存为20M：

public class Test2 {
    public static final int _4MB=4*1024*1024;
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        List<byte[]> list =new ArrayList<>();
        for(int i=0;i<5;i++){
            list.add(new byte[_4MB]);
        }
        System.in.read();
    }
}
复制代码

运行上面的程序会出现内存溢出问题，也就是说有的内存即使不太重要依旧会被占用：


Exception in thread "main" java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space
    at pers.zhb.test.Test2.main(Test2.java:12)
复制代码

软引用

Java中使用SoftRefence对象来表示软引用，如果某个对象与软引用关联，那么JVM只会在内存不足的情况下回收该对象。

案例分析


public class Test2 {
    private static final int _4MB=4*1024*1024;
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        soft();
    }
    public static void soft(){
        List<SoftReference<byte[]>> list=new ArrayList<>();
        for(int i=0;i<5;i++){
            SoftReference<byte[]> reference=new SoftReference<>(
            new byte[_4MB]);
            System.out.println(reference.get());
            list.add(reference);
            System.out.println(list.size());
        }
        System.out.println("循环结束："+list.size());
        for(SoftReference<byte[]> reference:list){
            System.out.println(reference.get());
        }
    }
}

复制代码

运行结果：

[B@1b6d3586
1
[B@4554617c
2
[B@74a14482
3
[GC (Allocation Failure) [PSYoungGen: 1744K->488K(6144K)] 14032K->12932K(19968K), 0.0427814 secs] [Times: user=0.00 sys=0.00, real=0.05 secs] 
[B@1540e19d
4
[GC (Allocation Failure) --[PSYoungGen: 4696K->4696K(6144K)] 17140K->17140K(19968K), 0.0030222 secs] [Times: user=0.00 sys=0.00, real=0.00 secs] 
[Full GC (Ergonomics) [PSYoungGen: 4696K->4574K(6144K)] [ParOldGen: 12444K->12414K(13824K)] 17140K->16988K(19968K), [Metaspace: 3118K->3118K(1056768K)], 0.0095409 secs] [Times: user=0.00 sys=0.00, real=0.01 secs] 
[GC (Allocation Failure) --[PSYoungGen: 4574K->4574K(6144K)] 16988K->16996K(19968K), 0.0010492 secs] [Times: user=0.00 sys=0.00, real=0.00 secs] 
[Full GC (Allocation Failure) [PSYoungGen: 4574K->0K(6144K)] [ParOldGen: 12422K->587K(8704K)] 16996K->587K(14848K), [Metaspace: 3118K->3118K(1056768K)], 0.0076471 secs] [Times: user=0.03 sys=0.00, real=0.01 secs] 
[B@677327b6
5
循环结束：5
null
null
null
null
[B@677327b6
Heap
PSYoungGen  total 6144K, used 4546K [0x00000000ff980000, 0x0000000100000000, 0x0000000100000000)
eden space 5632K, 80% used [0x00000000ff980000,0x00000000ffdf0940,0x00000000fff00000)
from space 512K, 0% used [0x00000000fff00000,0x00000000fff00000,0x00000000fff80000)
to   space 512K, 0% used [0x00000000fff80000,0x00000000fff80000,0x0000000100000000)
ParOldGen  total 8704K, used 587K [0x00000000fec00000, 0x00000000ff480000, 0x00000000ff980000)
object space 8704K, 6% used [0x00000000fec00000,0x00000000fec92d20,0x00000000ff480000)
Metaspace  used 3224K, capacity 4500K, committed 4864K, reserved 1056768K
class space used 349K, capacity 388K, committed 512K, reserved 1048576K
复制代码

结论

可以看出，在第四次和第五次的时候就触发了垃圾回收，在对集合进行遍历后只有第五个软引用对象存在，也就是说在内存不足的时候将前面的虚引用的对象进行了垃圾回收

软引用与引用队列

public class Test2 {
    private static final int _4MB=4*1024*1024;
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        List<SoftReference<byte[]>> list=new ArrayList<>();
        //引用队列
        ReferenceQueue<byte[]> queue=new ReferenceQueue<>();
        for(int i=0;i<5;i++){
            //关联了引用队列，当软引用所关联的byte数组被回收时，软引用自己会加入到引用队列中
            SoftReference<byte[]> reference=new SoftReference<>(new byte[_4MB],queue);
            System.out.println(reference.get());
            list.add(reference);
            System.out.println(list.size());
        }
        //从队列获取无用的软引用对象并移除
        Reference<? extends byte[]> poll=queue.poll();
        while(poll!=null){
            list.remove(poll);
            poll=queue.poll();
        }
        System.out.println("循环结束");
        for(SoftReference<byte[]> reference:list){
            System.out.println(reference.get());
        }
    }
}
复制代码

测试

[B@1b6d3586
1
[B@4554617c
2
[B@74a14482
3
[GC (Allocation Failure) [PSYoungGen: 1866K->488K(6144K)] 14154K->12964K(19968K), 0.0010895 secs] [Times: user=0.00 sys=0.00, real=0.00 secs] 
[B@1540e19d
4
[GC (Allocation Failure) --[PSYoungGen: 4696K->4696K(6144K)] 17172K->17180K(19968K), 0.0011250 secs] [Times: user=0.00 sys=0.00, real=0.00 secs] 
[Full GC (Ergonomics) [PSYoungGen: 4696K->4564K(6144K)] [ParOldGen: 12484K->12458K(13824K)] 17180K->17022K(19968K), [Metaspace: 3228K->3228K(1056768K)], 0.0055610 secs] [Times: user=0.00 sys=0.00, real=0.01 secs] 
[GC (Allocation Failure) --[PSYoungGen: 4564K->4564K(6144K)] 17022K->17030K(19968K), 0.0009186 secs] [Times: user=0.00 sys=0.00, real=0.00 secs] 
[Full GC (Allocation Failure) [PSYoungGen: 4564K->0K(6144K)] [ParOldGen: 12466K->620K(8704K)] 17030K->620K(14848K), [Metaspace: 3228K->3228K(1056768K)], 0.0065061 secs] [Times: user=0.00 sys=0.01, real=0.01 secs] 
[B@677327b6
5
循环结束
[B@677327b6
Heap
PSYoungGen      total 6144K, used 4546K [0x00000000ff980000, 0x0000000100000000, 0x0000000100000000)
eden space 5632K, 80% used [0x00000000ff980000,0x00000000ffdf0918,0x00000000fff00000)
from space 512K, 0% used [0x00000000fff00000,0x00000000fff00000,0x00000000fff80000)
to   space 512K, 0% used [0x00000000fff80000,0x00000000fff80000,0x0000000100000000)
ParOldGen       total 8704K, used 620K [0x00000000fec00000, 0x00000000ff480000, 0x00000000ff980000)
object space 8704K, 7% used [0x00000000fec00000,0x00000000fec9b160,0x00000000ff480000)
Metaspace       used 3237K, capacity 4500K, committed 4864K, reserved 1056768K
class space    used 351K, capacity 388K, committed 512K, reserved 1048576K
复制代码

弱引用

如果某个对象与弱引用关联，那么当JVM在进行垃圾回收时，无论内存是否充足，都会回收此类对象。

案例分析


public class Test2 {
    private static final int _4MB = 4 * 1024 * 1024;

    public static void main(String[] args) throws IOException {
        List<WeakReference<byte[]>> list = new ArrayList<>();
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            WeakReference<byte[]> reference = new WeakReference<>(new byte[_4MB]);
            list.add(reference);
            for (WeakReference<byte[]> w : list) {
                System.out.println(w.get());
            }
            System.out.println();
        }
        System.out.println("循环结束：" + list.size());
    }
}

复制代码

测试

[B@1b6d3586

[B@1b6d3586
[B@4554617c

[B@1b6d3586
[B@4554617c
[B@74a14482

[GC (Allocation Failure) [PSYoungGen: 1865K->488K(6144K)] 14153K->12992K(19968K), 0.0014680 secs] [Times: user=0.00 sys=0.00, real=0.00 secs] 
[B@1b6d3586
[B@4554617c
[B@74a14482
[B@1540e19d

[GC (Allocation Failure) [PSYoungGen: 4809K->496K(6144K)] 17313K->13044K(19968K), 0.0013554 secs] [Times: user=0.00 sys=0.00, real=0.00 secs] 
[B@1b6d3586
[B@4554617c
[B@74a14482
null
[B@677327b6

[GC (Allocation Failure) [PSYoungGen: 4702K->472K(6144K)] 17250K->13020K(19968K), 0.0017348 secs] [Times: user=0.00 sys=0.00, real=0.00 secs] 
[B@1b6d3586
[B@4554617c
[B@74a14482
null
null
[B@14ae5a5

[GC (Allocation Failure) [PSYoungGen: 4678K->488K(6144K)] 17226K->13036K(19968K), 0.0016909 secs] [Times: user=0.00 sys=0.00, real=0.00 secs] 
[B@1b6d3586
[B@4554617c
[B@74a14482
null
null
null
[B@7f31245a

[GC (Allocation Failure) [PSYoungGen: 4694K->488K(6144K)] 17242K->13044K(19968K), 0.0008993 secs] [Times: user=0.00 sys=0.00, real=0.00 secs] 
[B@1b6d3586
[B@4554617c
[B@74a14482
null
null
null
null
[B@6d6f6e28

[GC (Allocation Failure) [PSYoungGen: 4694K->472K(5120K)] 17250K->13028K(18944K), 0.0011246 secs] [Times: user=0.00 sys=0.00, real=0.00 secs] 
[B@1b6d3586
[B@4554617c
[B@74a14482
null
null
null
null
null
[B@135fbaa4

[GC (Allocation Failure) [PSYoungGen: 4657K->32K(5632K)] 17214K->13012K(19456K), 0.0012595 secs] [Times: user=0.00 sys=0.00, real=0.00 secs] 
[Full GC (Ergonomics) [PSYoungGen: 32K->0K(5632K)] [ParOldGen: 12980K->638K(7680K)] 13012K->638K(13312K), [Metaspace: 3232K->3232K(1056768K)], 0.0084781 secs] [Times: user=0.00 sys=0.00, real=0.01 secs] 
null
null
null
null
null
null
null
null
null
[B@45ee12a7

循环结束：10
Heap
PSYoungGen      total 5632K, used 4371K [0x00000000ff980000, 0x0000000100000000, 0x0000000100000000)
eden space 4608K, 94% used [0x00000000ff980000,0x00000000ffdc4e70,0x00000000ffe00000)
from space 1024K, 0% used [0x00000000ffe00000,0x00000000ffe00000,0x00000000fff00000)
to   space 1024K, 0% used [0x00000000fff00000,0x00000000fff00000,0x0000000100000000)
ParOldGen       total 7680K, used 638K [0x00000000fec00000, 0x00000000ff380000, 0x00000000ff980000)
object space 7680K, 8% used [0x00000000fec00000,0x00000000fec9fa38,0x00000000ff380000)
Metaspace       used 3239K, capacity 4500K, committed 4864K, reserved 1056768K
class space    used 351K, capacity 388K, committed 512K, reserved 1048576K
复制代码

虚引用

创建的时候会关联一个引用队列

例如

创建ByteBuffer的时候会创建一个名为Cleaner的虚引用对象，当ByteBuffer没有被强引用所引用就会被jvm垃圾回收，虚引用Cleaner就会进入引用队列，会有专门的线程扫描引用队列，被发现后会调用直接内存地址的方法将直接内存释放掉，保证直接内存不会导致内存泄漏。

应用场景

可以用来跟踪对象被垃圾回收器回收的活动，当一个虚引用关联的对象被垃圾回收器回收之前会收到一条系统通知。

3.实例

Tracker(String path, FileDeleteStrategy deleteStrategy, Object marker,
   ReferenceQueue<? super Object> queue) {
    //marker是具体的虚引用对象
    super(marker, queue);
    this.path = path;
    this.deleteStrategy = deleteStrategy == null ?    
    FileDeleteStrategy.NORMAL : deleteStrategy;
}

复制代码

结论

虚引用是所有引用类型中最弱的，一个对象是否有虚引用的存在，完全不会对其生命周期构成影响，也无法通过虚引用获得一个对象实例，一个持有虚引用的对象，和没有引用几乎是一样的，随时可能被垃圾回收器回收。当试图通过虚引用的get()方法取得强引用时，总是会失败。并且，虚引用必须和引用队列一起使用，它的作用在于跟踪垃圾回收过程。

终结器引用

创建的时候会关联一个引用队列，当A4对象没有被强引用所引用时，A4被垃圾回收的时候，会将终结器引用放入到一个引用队列（被引用对象暂时还没有被垃圾回收），有专门的线程（优先级较低，可能会造成对象迟迟不被回收）扫描引用队列并调用finallize()方法，判断是否仍可实现可达性机制，真正执行GC的时候才会回收掉被引用对象。