Java中弱引用指的是什么意思

小編給大家分享一下Java中弱引用指的是什么意思，相信大部分人都還不怎么了解，因此分享這篇文章給大家參考一下，希望大家閱讀完這篇文章后大有收獲，下面讓我們一起去了解一下吧！

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弱引用主要應用在不阻止它的key或者value 被回收的mapping。弱引用的出現就是為了垃圾回收服務的。它引用一個對象，但是并不阻止該對象被回收。如果使用一個強引用的話，只要該引用存在，那么被引用的對象是不能被回收的。弱引用則沒有這個問題。在垃圾回收器運行的時候，如果一個對象的所有引用都是弱引用的話，該對象會被回收。

弱引用案例深度解析

理想的情況下，我們希望當我們不再使用一個對象的時候，能夠在gc 發(fā)生的時候就把它回收掉。但是有些時候，由于我們的粗忽，在壞的情況下會導致內存溢出。這種案例尤其發(fā)生在一個生命使用周期很長的map 存放了很多實際使用生命周期短的對象。請看下面這個例子：

public class StrongRefenceDemo {
　　static Map map;
　　public static void main(String[] args) throws Exception {
　　StrongRefenceDemo demo = new StrongRefenceDemo();
　　demo.strongTest();
　　System.out.println("gc 發(fā)生前：" + map.size());
　　System.out.println("開始通知GC");
　　//注意，這里只是通過垃圾回收器進行垃圾回收，并不一定馬上執(zhí)行
　　System.gc();
　　Thread.sleep(1000 * 5);
　　System.out.println("gc 發(fā)生后：" + map.size());
　　}
　　/**
　　* 強引用測試
　　*/
　　public void strongTest() {
　　map = new HashMap<>();
　　String key = new String("key");
　　String value = new String("value");
　　map.put(key, value);
　　key = null;
　　value = null;
　　}
　　}

運行后輸出結果：

gc 發(fā)生前：1 開始通知GC gc 發(fā)生后：1

從輸出的結果可以看到，即使我們通過把key和value 設置為null 來告訴jvm,我們不再使用這個對象了，map 里面對象依然沒有被GC 回收，因為key和value 被一個強引用map 指向，根據可達性判斷，垃圾回收器是不能回收掉key和value 這個對象的。map 被定義為statis 的靜態(tài)變量，是一個使用生命周期很長的對象。在strongTest()方法中存在了一個key和value 的局部變量，它隨著方法的執(zhí)行完，這個變量的生命使用周期就結束了,但是粗糙的程序員忘記remove 了,這個時候垃圾回收器是不能回收它的。如果這種生命周期相對短的對象很多，最終就有可能消耗掉JVM中全部的內存。

但是這里我有一個好奇，假如這里的key和value 指向的對象在執(zhí)行完strongTest()方法 以后用不著了，但是我可能又不是很好的判斷去主動調用remove 來移除它。想要垃圾回收器自己判斷回收掉可不可以呢?答案其實是可以的，這個時候就是弱引用上場了，請看下面程序

public class WeakRefenceDemo {
　　static Map, String> map;
　　public static void main(String[] args) throws Exception {
　　WeakRefenceDemo demo = new WeakRefenceDemo();
　　demo.weakTest();
　　System.out.println("gc 發(fā)生前：" + map.size());
　　System.out.println("開始通知GC");
　　//注意，這里只是通過垃圾回收器進行垃圾回收，并不一定馬上執(zhí)行
　　System.gc();
　　Thread.sleep(1000 * 5);
　　System.out.println("gc 發(fā)生后：" + map.size());
　　}
　　/**
　　* 若引用測試
　　*/
　　public void weakTest() {
　　map = new WeakHashMap<>();
　　String key = new String("key");
　　String value = new String("value");
　　map.put(new WeakReference<>(key), value);
　　key = null;
　　value = null;
　　}
　　}

運行上面代碼輸出結果

gc 發(fā)生前：1 開始通知GC gc 發(fā)生后：0

從輸出結果0，我們可以判斷已經成功被垃圾回收了。what?整個過程我們只是把HashMap 換成了WeakHashMap，并且key 由String 換成了WeakReference。其實就是由于字符串只有弱引用指向，所以可以被垃圾回收掉。是不是很簡單，如果到這里你就停止研究弱引用了，那就太暴殄天物了

WeakHashMap 深度解析

上面的程序片段中，其實只有key 設置了為弱引用new WeakReference<>(key)，那正常也就只有這個key 對應的內存被回收而已，由于沒有調用remove ,里面的value 和entry 也是不會回收掉的，那為什么最后輸出的size 是0 呢? 很好的問題，我們深入去看WeakHashMap 的源碼，我們發(fā)現了一個神奇的方法expungeStaleEntries()。在看源碼之前先解析下引用隊列的概念： 在弱引用被回收的時候會把該對象放到引用隊列中，也就意味著從引用隊列中獲取的對象都是被回收的對象，先解釋到這里，足以滿足我們下面的源碼分析了，接下來會做詳細的解析

/**
　　* Expunges stale entries from the table.
　　*/
　　private void expungeStaleEntries() {
　　//這里從引用隊列里面取出一個已經被回收的對象
　　for (Object x; (x = queue.poll()) != null; ) {
　　synchronized (queue) {
　　@SuppressWarnings("unchecked")
　　Entry e = (Entry) x;
　　int i = indexFor(e.hash, table.length);
　　Entry prev = table[i];
　　Entry p = prev;
　　//下面就是通過遍歷鏈表來設置值為null 來告訴垃圾回收器回收掉
　　//注意WeakHashMap 和HashMap 的數據結構都是通過數組+鏈表組成的，只有理解了這點才知道下面的代碼做了什么
　　while (p != null) {
　　Entry next = p.next;
　　//相等的時候，就意味著這個就是要回收的對象
　　if (p == e) {
　　//下面就是讓回收對象不再被引用
　　if (prev == e)
　　table[i] = next;
　　else
　　prev.next = next;
　　// Must not null out e.next;
　　// stale entries may be in use by a HashIterator
　　//這里通過設置value 為null 來告訴垃圾回收
　　e.value = null; // Help GC
　　size--;
　　break;
　　}
　　prev = p;
　　p = next;
　　}
　　}
　　}
　　}

從上面的代碼片段，大概的意思就是從引用隊列里面取出被回收的對象，然后和WeakHashMap 中的對象查找，找到之后就把對應的value 也設置為null,并且把對應的entry 設置為null,來告訴GC 去回收它。從源碼可以看到expungeStaleEntries() 這個方法在執(zhí)行WeakHashMap中的任何方法的時候都會被調用到的

/**
　　* Expunges stale entries from the table.
　　*/
　　private void expungeStaleEntries() {
　　//這里從引用隊列里面取出一個已經被回收的對象
　　for (Object x; (x = queue.poll()) != null; ) {
　　synchronized (queue) {
　　@SuppressWarnings("unchecked")
　　Entry e = (Entry) x;
　　int i = indexFor(e.hash, table.length);
　　Entry prev = table[i];
　　Entry p = prev;
　　//下面就是通過遍歷鏈表來設置值為null 來告訴垃圾回收器回收掉
　　//注意WeakHashMap 和HashMap 的數據結構都是通過數組+鏈表組成的，只有理解了這點才知道下面的代碼做了什么
　　while (p != null) {
　　Entry next = p.next;
　　//相等的時候，就意味著這個就是要回收的對象
　　if (p == e) {
　　//下面就是讓回收對象不再被引用
　　if (prev == e)
　　table[i] = next;
　　else
　　prev.next = next;
　　// Must not null out e.next;
　　// stale entries may be in use by a HashIterator
　　//這里通過設置value 為null 來告訴垃圾回收
　　e.value = null; // Help GC
　　size--;
　　break;
　　}
　　prev = p;
　　p = next;
　　}
　　}
　　}
　　}

到這里也就完全明白為什么value 不設置為弱引用和沒有顯性的調用remove 方法也可以回收掉了。

引用隊列

從上面的的源碼中，我們大概知道了引用隊列的使用，那為什么要使用引用隊列呢?假如沒有引用隊列，上面的例子我們就需要遍歷全部的元素一個一個的去找，如果數量少那還好，如果數量多的時候，肯定就會出現一些性能問題。有了引用隊列那就輕松可以解決上面的問題了。從WeakReference 源碼中我們可以看到有兩個構造函數，第二個是需要傳入引用隊列的

public WeakReference(T referent) {
　　super(referent);
　　}
　　public WeakReference(T referent, ReferenceQueue q) {
　　super(referent, q);
　　}

總結

弱引用的出現是為了垃圾回收的

一個對象只有弱引用指向它的時候，它是可以被回收的

弱引用是在GC 發(fā)生的時候就進行回收，不管當時內存是否充足

如果你在創(chuàng)建弱引用指定一個引用隊列的話，弱引用對象被回收的時候，會把該對象放入引用隊列中

為了安全使用，每次都要判斷下是否為空來判斷該對象是否已經被回收，來避免空指針異常

以上是“Java中弱引用指的是什么意思”這篇文章的所有內容，感謝各位的閱讀！相信大家都有了一定的了解，希望分享的內容對大家有所幫助，如果還想學習更多知識，歡迎關注創(chuàng)新互聯行業(yè)資訊頻道！

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