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Android 面试题(3):回答一下什么是强、软、弱、虚引用以及它们之间的区别?

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2019/10/30 Share

这一系列文章致力于为 Android 开发者查漏补缺,面试准备。

所有文章首发于公众号「JaqenAndroid」,长期持续更新。

由于笔者水平有限,总结的答案难免会出现错误,欢迎留言指出,大家一起学习、交流、进步。

从 JDK1.2 版本开始,把对象的引用分为四种级别,从而使程序能更加灵活的控制对象的生命周期。这四种级别由高到低依次为:强引用、软引用、弱引用和虚引用。

1、强引用(Strong Reference)

强引用就是我们经常使用的引用,其写法如下:

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Object o = new Object();

特点

  • 只要还有强引用指向一个对象,垃圾收集器就不会回收这个对象。
  • 显式地设置 o 为 null,或者超出对象的生命周期,此时就可以回收这个对象。具体回收时机还是要看垃圾收集策略。
  • 在不用对象的时将引用赋值为 null,能够帮助垃圾回收器回收对象。比如 ArrayList 的 clear() 方法实现:
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public void clear() {
modCount++;

// clear to let GC do its work
for (int i = 0; i < size; i++)
elementData[i] = null;
size = 0;
}

2、软引用(Soft Reference)

如果一个对象只具有软引用,在内存足够时,垃圾回收器不会回收它;如果内存不足,就会回收这个对象的内存。

使用场景:

  • 图片缓存。图片缓存框架中,“内存缓存”中的图片是以这种引用保存,使得 JVM 在发生 OOM 之前,可以回收这部分缓存。
  • 网页缓存。
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Browser prev = new Browser();               // 获取页面进行浏览
SoftReference sr = new SoftReference(prev); // 浏览完毕后置为软引用
if(sr.get()!=null) {
rev = (Browser) sr.get(); // 还没有被回收器回收,直接获取
} else {
prev = new Browser(); // 由于内存吃紧,所以对软引用的对象回收了
sr = new SoftReference(prev); // 重新构建
}

3、弱引用(Weak Reference)

简单来说,就是将对象留在内存的能力不是那么强的引用。当垃圾回收器扫描到只具有弱引用的对象,不管当前内存空间是否足够,都会回收内存。

使用场景

在下面的代码中,如果类 B 不是虚引用类 A 的话,执行 main 方法会出现内存泄漏的问题, 因为类 B 依然依赖于 A。

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public class Main {
public static void main(String[] args) {

A a = new A();
B b = new B(a);
a = null;
System.gc();
System.out.println(b.getA()); // null

}

}

class A {}

class B {

WeakReference<A> weakReference;

public B(A a) {
weakReference = new WeakReference<>(a);
}

public A getA() {
return weakReference.get();
}
}

在静态内部类中,经常会使用虚引用。例如:一个类发送网络请求,承担 callback 的静态内部类,则常以虚引用的方式来保存外部类的引用,当外部类需要被 JVM 回收时,不会因为网络请求没有及时回应,引起内存泄漏。

4、虚引用(Phantom Reference)

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。

虚引用与软引用和弱引用的一个区别在于:虚引用必须和引用队列(ReferenceQueue)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与之关联的引用队列中。

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Object obj = new Object();
ReferenceQueue refQueue = new ReferenceQueue();
PhantomReference<Object> phantomReference = new PhantomReference<Object>(obj,refQueue);

使用场景

可以用来跟踪对象呗垃圾回收的活动。一般可以通过虚引用达到回收一些非java内的一些资源比如堆外内存的行为。例如:在 DirectByteBuffer 中,会创建一个 PhantomReference 的子类 Cleaner 的虚引用实例用来引用该 DirectByteBuffer 实例,Cleaner 创建时会添加一个 Runnable 实例,当被引用的 DirectByteBuffer 对象不可达被垃圾回收时,将会执行 Cleaner 实例内部的 Runnable 实例的 run 方法,用来回收堆外资源。