android开发四种引用的详解

简述：

在android开发中，开发到一定程度的之后，就会开始关注关于APP的各种性能优化，其中很重要的一个点，就是关于四种引用的合理引用，另外在android的各种面试中，也会经常被问到关于四种引用的各种问题。

哪四种引用

四种引用分别为： 
1. 强引用（StrongRefernce） 
2. 软引用（SoftReference） 
3. 弱引用（WeakReference） 
4. 虚引用（PhantomReference）

引用的概念理解

为了后面能够更好的阐述四种引用，我们先讲述一下关于什么是引用

在java中，没用指针，对象的操作全部凭借引用来与之产生关联，通过操作相关联的引用，来达到操作所需对象的目的，所以，可以言简意赅的理解为，引用，是用来操作对象的。 
例如：

User u1 = new User();
1
2
在当前的这句语句中，我们创建了一个对象User，然后这个对象会被分配到堆内存中的一个位置进行存储;而局部变量 u1被存储在栈内存中。

这时，我们通过一个引用名 为u1的引用对这个User进行相关联，通过u1我们就可以操作到这个User对象。

假如上面的那行代码是在一个方法体内执行的，而这时我们再写一行这样的代码

User u2 = u1;
1
那么这时，u1持有可以操作的对象User，同时也会被u2持有。u1、u2同时关联同一个对象。 
而在内存中，是这样的 

，一个对象，是可以被多个引用持有的，而另外值得注意的一点是，并且可以是不同的引用。 这一段话为什么要字体加粗呢，因为这对于后面各种引用回收的理解，有着重要作用。

强引用（StrongReference）

四种引用中，强引用是我们使用的最多的一种引用对象，对强应用的使用，在编码过程中也是无处不在，例如创建一个成员变量，new 出一个对象等等……；

强引用可以直接访问目标对象，强引用所关联的对象，在任何时候都不会被内存回收，JVM宁肯抛出OOM异常，也不会对其进行回收，所以，在通常的内存泄漏中，大多都有强引用的身影。

软引用（SoftReference）

软引用是除了硬引用之外最强的一种引用，软引用和硬引用的不同点在于，软引用是可被回收的；

其回收机制是：当内存充足的时候，在GC时,不会去回收当前的软引用，当内存临近阈值或不足的时候，在GC时，发现某一对象的引用只具有软引用当前软引用就会被回收。

当一对象除了具有软引用还具有硬引用，GC时，会被回收吗？答案是肯定不会，只会回收只具有软引用的对象

另外值得说的一点是，以前缓存图片都会选择使用软引用，虽然它当内存不足时才回收的特点很符合作为缓存，但缺点也很明显

关于这部分缓存被回收时，并没有一套机制去进行衡量，例如先回收离上次使用间隔时长最长的，而是随GC随机回收；

当手机内存使用比较高的时候，那么在理论上来说，GC的频率也就会更高，需要不断的释放掉相应的内存来腾出空间，而在这个时候，也将意味着软引用，也将会被高频率清理，在这个过程中起到缓存的实质性质效果很低，软应用刚创建好不一会就被清理，不一会就被清理，站在性能优化的角度来说，效果并不明显，并且在被回收后还是需要不断重新创建，这也是消耗性能的。

所以关于图片的缓存，谷歌后来推出了LruCache，底层是LinkHashMap解决了上述的第一点问题，而可以设定存储大小则是很好的解决了第二点问题。

弱引用（WeakReference）

弱引用是比软引用和硬引用更弱的一种引用，在GC时，不论内存是否充足，发现某一对象的引用只具有弱引用当前弱引用就会被回收。

当一对象除了具有弱引用还具有硬引用，GC时，会被回收吗？答案是肯定不会，只会回收只具有弱引用的对象

在很多时候，弱引用会被组合起来一起使用，例如其中一个使用场景：Handler的匿名内部类的实现中，可能会导致内存泄漏，使用静态内部类解决持有外部引用问题，将需要的外部引用使用弱引用，而像在这部分的实际运用场景下，弱引用的使用是更符合规范，但不一定有效呢，比如弱引用持有的对象，这个对象还有硬引用，在GC时，这不符合回收规则，这个对象就不会被回收。

虚引用(PhantomReference)

虚引用不能保证其保存对象生命周期，其保存对象若只有虚引用，则其有效期完全随机于GC的回收，在任何一个不确定的时间内，都可能会被回收；而虚引用与其他几者的引用不同在于，在使用PhantomReference，必须要和Reference联合使用。

总结与注意事项

前面对各种引用进行了详细的解说，然后关于这几种引用，在使用过程中，有一个细节还是非常值得注意的，软引用，弱引用，虚引用，在创建引用对象的时候，除了传入引用对象，通常还有一个构造函数，多了一个ReferenceQueue

        ReferenceQueue queue = new ReferenceQueue();
        WeakReference weakReference = new WeakReference(this,queue);
        SoftReference softReference = new SoftReference(this,queue);
        PhantomReference phantomReference = new PhantomReference(this,queue);
1
2
3
4
那么这个ReferenceQueue有什么用呢？

引用对象本身，也是一个强引用，其除了具有保存一个对象本身特有的引用属性之外，引用对象本身也具有java对象的一般性，那么在其本身保存的对象被回收之后，引用对象本身也就没有了实用性质，需要一个适当的清理机制，来清理这些对象，避免大量这些引用对象而带来的内存泄漏；这时候，就可以用到ReferenceQueue。

当引用（SoftReference/WeakReference/PhantomReference）中保存的的对象，被GC回收时，引用本身的这个对象会被加入到ReferenceQueue中，那么，也就是说，ReferenceQueue中保存的对象是Reference，并且是失去了其保存的对象的Reference。这个时候我们可以通过调用ReferenceQueue中提供的poll()这个API来获取队列中的对象，当队列中不存在对象的时候，返回的会是null，当存在或存在多个的时候，都是返回最前面的一个Reference对象，这个时候我们就需要将这个对象进行清除，让相应的内存可以被释放掉。

Reference ref = null;
        while ((ref =  queue.poll()) != null) {
            // 清除ref
        }

1.  强引用
以前我们使用的大部分引用实际上都是强引用，这是使用最普遍的引用。如果一个对象具有强引用，那就类似于必不可少的生活用品，垃圾回收器绝不会回收它。当内存空间不足，Java虚拟机宁愿抛出OutOfMemoryError错误，使程序异常终止，也不会靠随意回收具有强引用的对象来解决内存不足问题。

2．软引用（SoftReference）
如果一个对象只具有软引用，那就类似于可有可物的生活用品。如果内存空间足够，垃圾回收器就不会回收它，如果内存空间不足了，就会回收这些对象的内存。只要垃圾回收器没有回收它，该对象就可以被程序使用。软引用可用来实现内存敏感的高速缓存。

3．弱引用（WeakReference）
如果一个对象只具有弱引用，那就类似于可有可物的生活用品。弱引用与软引用的区别在于：只具有弱引用的对象拥有更短暂的生命周期。在垃圾回收器线程扫描它 所管辖的内存区域的过程中，一旦发现了只具有弱引用的对象，不管当前内存空间足够与否，都会回收它的内存。不过，由于垃圾回收器是一个优先级很低的线程， 因此不一定会很快发现那些只具有弱引用的对象。

4. 虚引用

用的比较少，就不管它了

例子

class Reference {
    private StringBuilder stringBuilder;
 
    public Reference() {
        stringBuilder = new StringBuilder("test");
    }
 
    public StringBuilder getString() {
        return stringBuilder;
    }
}

强引用举例

Reference ref = new Reference();
Reference secondRef=ref;
ref=null;
此时Reference对象还有secodeRef强引用指向，所以即使发生GC也不会回收释放

弱引用举例

public static void main(String[] args) {
        System.out.println("开始");
 
        Reference ref = new Reference();
        WeakReference weakRef = new WeakReference(ref);
        //引用置为null，只是把引用设置为null，指向的对象是否被回收需要看情况，如果没有任何强引用指向，
        //那么当发生GC的时候，无论如何该对象都会被回收。（如果有软引用指向该对象，视情况是否回收）
        ref = null; 
        
        System.gc();// 强制对系统进行GC,因为GC是不固定的，这个需要JVM调度，如果没发生GC，那么虚引用所指向的对象还是不会被回收，直到程序运行结束。
        // 此时该对象没有强引用指向它，只有虚引用指向这个对象，所以可以直接回收这个对象
        // 如果此时是软引用指向这个对象，然后发生GC，视情况决定是否回收这个对象，内存不足，回收，否则不回收
        // SoftReference weakA = new SoftReference(a);
        
        //即使调用System.gc();JVM也不一定会发生回收，不同JVM有不同的实现，这里恰好发生了GC，所以产生了如下打印结果。
 
        Reference anoRef = weakRef.get();
        if (anoRef == null) {
            //说明上面new的Reference已经JVM的GC回收
            System.out.println("anoRef is null");
        } else {
            //对象没有被回收
            System.out.println(anoRef.getString().toString());
        }
 
        System.out.println("结束");
    }

发生了GC，对象只有一个弱引用指向，所以回收释放Reference对象
输出：
开始
anoRef is null
结束

软引用举例

WeakReference weakRef = new WeakReference(ref);
替换为
SoftReference weakA = new SoftReference(a);
 
此时对象只有一个软引用指向，因为此时内存还很足够，所以不回收Reference对象

输出：

开始

test
结束
-