Java四种引用解析与在Android中的应用

2023-10-30 19:59:24

引言

Java是一种以安全和可靠著称的语言，其中一个重要的原因就是它拥有先进的垃圾回收机制。垃圾回收机制可以自动回收不再使用的对象，从而避免内存泄漏和程序崩溃。在Java中，对象之间可以相互引用，形成引用链。当引用链断开时，对象就会被垃圾回收器回收。

Java语言提供了四种引用类型，它们分别是强引用、软引用、弱引用和虚引用。这四种引用类型对于内存回收的具体操作是各有差别的。

强引用

强引用是一种最常见的引用类型。当一个对象拥有强引用时，垃圾回收器不会回收该对象。例如，以下代码中的对象引用str是一个强引用：

String str = "Hello, world!";

当str变量作用域结束后，对象仍然存在于内存中，因为存在一个强引用指向它。

软引用

软引用是一种弱于强引用的引用类型。当一个对象拥有软引用时，垃圾回收器在需要回收内存时会回收该对象。换句话说，拥有软引用的对象只能在内存充足的情况下存活。例如，以下代码中的对象引用cache是一个软引用：

import java.lang.ref.SoftReference;
class Cache {
    private String str;
    public Cache(String str) {
        this.str = str;
    }
}

SoftReference<Cache> cache = new SoftReference<Cache>(new Cache("Hello, world!"));

当cache变量作用域结束后，对象仍然存在于内存中，但是它可以被垃圾回收器回收。

弱引用

弱引用是一种比软引用更弱的引用类型。当一个对象拥有弱引用时，垃圾回收器在回收其他对象时会回收该对象。例如，以下代码中的对象引用weakRef是一个弱引用：

import java.lang.ref.WeakReference;
class Weak {
    private String str;
    public Weak(String str) {
        this.str = str;
    }
}

WeakReference<Weak> weakRef = new WeakReference<Weak>(new Weak("Hello, world!"));

当weakRef变量作用域结束后，对象仍然存在于内存中，但是它很快会被垃圾回收器回收。

虚引用

虚引用是一种最弱的引用类型。当一个对象拥有虚引用时，垃圾回收器在回收任何对象时都会回收该对象。例如，以下代码中的对象引用phantomRef是一个虚引用：

import java.lang.ref.PhantomReference;
class Phantom {
    private String str;
    public Phantom(String str) {
        this.str = str;
    }
    @Override
    protected void finalize() throws Throwable {
        System.out.println("Phantom finalized");
    }
}

PhantomReference<Phantom> phantomRef = new PhantomReference<Phantom>(new Phantom("Hello, world!"), new java.lang.ref.ReferenceQueue<Phantom>());

当phantomRef变量作用域结束后，对象仍然存在于内存中，但是它很快会被垃圾回收器回收。

在Android中的应用

在Android中，这四种引用类型都有着广泛的应用。例如，软引用可以用来缓存数据，弱引用可以用来实现WeakHashMap，虚引用可以用来跟踪对象是否已经被回收。

软引用 ：软引用经常被用作缓存数据的对象。内存充足的时候，这些对象会一直保留在内存中；当内存不足时，它们就会被垃圾回收器回收，从而释放内存。
弱引用 ：WeakHashMap采用弱引用作为键，因此当键不再被其他对象引用时，该键会被垃圾回收器回收。这样可以避免内存泄漏，并且可以防止哈希表过度增长。
虚引用 ：虚引用通常用来跟踪对象是否已经被回收。当一个对象被回收时，它的虚引用会被添加到一个引用队列中。应用程序可以监听这个引用队列，以便在对象被回收时执行某些操作。