弱引用WeakReference作用与使用场景

文章目录

    • 1. Demo
    • 2. 使用场景

在分析threadLocal源码时,发现有使用弱引用WeakReference,在之前总结GC的时候,也曾简单介绍java引用类型(《jvm GC算法类型》第6节),本文在详细总结下WeakReference的使用方法。

java4种引用类型:

  • 强:A a=new A(); 此时引用a强引用对象A;不会被GC
  • 软:SoftReference.java,在内存不够时引用对象会被GC;
  • 弱:WeakReference.java,每次GC都会被回收;
  • 虚:PhantomReference.java,每次GC都会被回收;

弱引用指向的对象,每次GC时,对象都会被作为垃圾回收。

看下源码

public class WeakReference<T> extends Reference<T> {

    /**
     * 创建一个弱引用,指向给定对象,不使用队列
     *
     * @param referent 弱引用指向的对象
     */
    public WeakReference(T referent) {
        super(referent);
    }

    /**
     * 创建一个弱引用,指向给定对象;引用在指定队列中注册
     *
     * @param referent 弱引用指向的对象
     * @param q the 注册弱引用的队列
     */
    public WeakReference(T referent, ReferenceQueue<? super T> q) {
        super(referent, q);
    }
    
}

只有两个构造方法,不废话了,针对中两种构造放方法,直接上使用demo:

1. Demo

先看WeakReference第一种使用方式:

  • WeakReference(T referent)
public class WeakReferenceDemo {
    public static void main(String[] args) {
        //强引用
        RoleDTO role = new RoleDTO(1, "CEO");

        //弱引用
        WeakReference<RoleDTO> weakReference = new WeakReference<>(new RoleDTO(1, "CTO"));
        //主动让出发GC
        System.gc();
        try {
            //给GC留点时间,保证GC执行完成
            TimeUnit.SECONDS.sleep(2);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        if (role == null) {
            System.out.println("强引用指向的RoleDTO对象 已经被回收");
        }
        
        //weakReference.get()获取弱引用指向的对象,如果对象是null,表示被回收
        if (weakReference.get() == null) {
            System.out.println("弱引用指向的RoleDTO对象 已经被回收");
        }
 
    }
}

//随便创建个对象
import lombok.Data;
@Data
@AllArgsConstructor
public class RoleDTO {
    private Integer id;
    private String type;
}

输出如下:
弱引用WeakReference作用与使用场景_第1张图片
上述demo中,创建了两个对象,使用两种引用方式:
弱引用WeakReference作用与使用场景_第2张图片

  • RoleDTO role = new RoleDTO();此role变量属于强引用,GC发生后,它指向的对象不被回收;通过后边打印,已经证明;
  • WeakReference< RoleDTO> weakReference= new WeakReference<>(new RoleDTO());此weakReference是弱引用,GC发生后,它指向的对象被回收,通过打印输出已经证明。

下面继续分析WeakReference第二种使用方式:

  • WeakReference(T referent, ReferenceQueue q)
    这个构造方法多了个参数,是个引用队列类型;当发生GC后,被弱引用指向的对象被回收,同时这些弱引用将会被添加的这个引用队列当中。

下面看demo:

public class WeakReferenceDemo {
    public static void main(String[] args) {
       ReferenceQueue<RoleDTO> referenceQueue = new ReferenceQueue<>();
        WeakReference<RoleDTO> weakReference = new WeakReference<>(new RoleDTO(3, "CFO"), referenceQueue);

        System.out.println("GC执行前----");
        Reference<? extends RoleDTO> reference;
        while ((reference = referenceQueue.poll()) != null) {
            //如果使用继承的方式就可以包含其他信息了
            System.out.println("referenceQueue中:" + reference);
        }

        System.gc();
        try {
            //给GC留点时间,保证GC执行完成
            TimeUnit.SECONDS.sleep(2);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        System.out.println("GC执行后----");
        if (weakReference.get() == null) {
            System.out.println("弱引用指向的RoleDTO对象 已经被回收");
        }
        Reference<? extends RoleDTO> reference2;
        while ((reference2 = referenceQueue.poll()) != null) {
            //如果使用继承的方式就可以包含其他信息了
            System.out.println("referenceQueue中:" + reference2);
        }
 
    }
}

最后输出:
GC执行前----
GC执行后----
弱引用指向的RoleDTO对象 已经被回收
referenceQueue中:java.lang.ref.WeakReference@377dca04

执行前后,我们都打印了引用队列种的内容,GC之前没有打印输出;GC之后,弱引用被放入队列中,被打印输出。

2. 使用场景

直接看ThreaLocal中的map实现(请参考一个场景Demo分析ThreadLocal使用方法和原理),此map继承了弱引用WeakReference,防止map中的key引用的对象无法被回收;

除了ThreaLocal,还有一些高速缓存场景;因为缓存数据时用来加快执行速度,但是又不能无限制的将数据存入缓存,因为内存容量是有限的,这时可以使用弱引用,GC时及时清理缓存对象。

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