Java面试题之虚拟机（二）！大厂必问

后端

2023-10-04 23:37:34

Java 虚拟机：深入理解引用类型和垃圾回收

简介

Java 虚拟机（JVM）是 Java 语言的核心组件，它负责管理 Java 程序的执行。理解 JVM 的工作原理对于优化 Java 程序的性能至关重要。本文将深入探讨引用类型和垃圾回收机制，这些概念对于管理 JVM 内存至关重要。

引用类型

引用类型决定了对象在 JVM 中的存活状态。有四种类型的引用：强引用、软引用、弱引用和虚引用。

强引用

**** 最常见的引用类型，只要存在强引用，对象就不会被回收。
使用场景： 指向程序中广泛使用的对象，例如数据结构、基本对象和常量。

软引用

：比强引用弱，当 JVM 需要内存空间时，指向软引用对象可能会被回收。
使用场景： 指向缓存对象或临时数据，这些数据在内存紧张时可以被回收，而不会影响程序的正常运行。

弱引用

：比软引用更弱，指向弱引用对象肯定会随着垃圾回收而被回收。
使用场景： 指向临时对象或不再需要的对象，回收这些对象不会影响程序的功能。

虚引用

描述： 最弱的引用类型，不会影响对象的存活状态，只用于跟踪对象何时被回收。
使用场景： 用于调试和监视目的，例如跟踪对象的回收顺序。

垃圾回收

垃圾回收是 JVM 的一项重要功能，它负责释放不再被引用的对象的内存。垃圾回收器会定期扫描内存堆，识别和标记不再被引用的对象。当内存空间不足时，垃圾回收器会执行垃圾回收操作，释放可回收对象占用的内存空间。

对象存活状态

对象的存活状态取决于引用类型。

强引用指向的对象始终存活。
软引用指向的对象在内存紧张时可能存活。
弱引用指向的对象肯定会随着垃圾回收而存活。
虚引用指向的对象会被立即回收。

选择合适的引用类型

选择合适的引用类型对于优化 JVM 内存管理至关重要。

强引用： 谨慎使用强引用，因为它们会阻止对象被回收。
软引用： 用于缓存对象和临时数据。
弱引用： 用于临时对象和不再需要的对象。
虚引用： 仅用于调试和监视目的。

代码示例

// 强引用
Object obj1 = new Object();

// 软引用
SoftReference<Object> obj2 = new SoftReference<>(new Object());

// 弱引用
WeakReference<Object> obj3 = new WeakReference<>(new Object());

// 虚引用
PhantomReference<Object> obj4 = new PhantomReference<>(new Object(), new ReferenceQueue<Object>());