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  • 软引用

    2014-05-05 17:42:08
    本文章主要从软引用和弱引用的角度探讨Bitmap的内存优化。 Java从JDK1.2之后就将对象的引用分为4个级别:强引用、软引用、弱引用、虚引用。具体的概念不详述了。 软引用:当内存空间足够的时候,GC就不会回收...

    Java从JDK1.2之后就将对象的引用分为4个级别:强引用、软引用、弱引用、虚引用。具体的概念不详述了。

    软引用:当内存空间足够的时候,GC就不会回收它,内存空间不足了,就会回收。

    弱引用:GC工作过程中,一旦发现了弱引用对象,不管内存足够与否,都会回收它的内存。

    所以,从上述可以看出,软引用和弱引用的根本区别在于:只具有弱引用的对象拥有更短暂的生命周期,可能随时被回收。

    当缓存大量的Bitmap时,比较容易造成OOM,所以可以考虑使用软引用技术来避免这个问题的发生。

    01 //首先定义一个HashMap,保存软引用对象
    02 private Map<string, SoftReference<Bitmap>> imageCache =
    03    new HashMap<String, SoftReference<Bitmap>>();
    04 //保存Bitmap的软引用到HashMap
    05 public void addBitmapToCache(String path) {
    06    //强引用的Bitmap对象
    07   Bitmap bitmap = BitmapFactory.decodeFile(path);
    08   //软引用的Bitmap对象
    09   SoftReference<Bitmap> softBitmap =
    10    new SoftReference<Bitmap>(bitmap);
    11   //添加该对象到map中使其缓存
    12    imageCache.add(path, softBitmap);
    13 }
    14  
    15 //获取缓存对象
    16 public Bitmap getBitmapByPath(String path) {
    17   //从缓存中取软引用的Bitmap对象
    18   SoftReference<Bitmap> softBitmap = imageCache.get(path);
    19   //判断是否存在软引用
    20   if(softBitmap == null) {
    21     return null;
    22   }
    23 //取出Bitmap对象,如果内存不足Bitmap被回收,将取得空
    24   Bitmap bitmap = softBitmap.get();
    25   return bitmap;
    26 }

    使用软引用之后,在OOM异常发生之前,这些缓存的图片资源空间都会被释放掉,从而可以避免程序因为OOM而Crash。

    什么时候使用软引用,什么时候使用弱引用?

    建议:如果只想避免OOM,则使用软引用;如果该对象经常被使用,则使用软引用;如果想尽快回收一些占用内存比较大的对象,则使用弱引用;

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  • 主要介绍了Java中强引用,软引用,弱引用概念解析,文中通过示例代码介绍的非常详细,对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值,需要的朋友可以参考下
  • Java:强引用,软引用,弱引用和虚引用

    万次阅读 多人点赞 2019-01-02 16:56:19
    二、软引用 三、弱引用 四、虚引用 五、总结 在JDK1.2以前的版本中,当一个对象不被任何变量引用,那么程序就无法再使用这个对象。也就是说,只有对象处于可触及状态,程序才能使用它。这就像在商店购买了某样...

    目录

    一、强引用

    二、软引用

    三、弱引用

    四、虚引用

    五、总结


    在JDK1.2以前的版本中,当一个对象不被任何变量引用,那么程序就无法再使用这个对象。也就是说,只有对象处于可触及状态,程序才能使用它。这就像在商店购买了某样物品后,如果有用就一直保留它,否则就把它扔到垃圾箱,由清洁工人收走。一般说来,如果物品已经被扔到垃圾箱,想再把它捡回来使用就不可能了。

    但有时候情况并不这么简单,可能会遇到可有可无的"鸡肋"物品。这种物品现在已经无用了,保留它会占空间,但是立刻扔掉它也不划算,因为也许将来还会派用场。对于这样的可有可无的物品:如果家里空间足够,就先把它保留在家里,如果家里空间不够,即使把家里所有的垃圾清除,还是无法容纳那些必不可少的生活用品,那么再扔掉这些可有可无的物品。

    在Java中,虽然不需要程序员手动去管理对象的生命周期,但是如果希望某些对象具备一定的生命周期的话(比如内存不足时JVM就会自动回收某些对象从而避免OutOfMemory的错误)就需要用到软引用和弱引用了。

    从Java SE2开始,就提供了四种类型的引用:强引用、软引用、弱引用和虚引用。Java中提供这四种引用类型主要有两个目的:第一是可以让程序员通过代码的方式决定某些对象的生命周期;第二是有利于JVM进行垃圾回收。

    一、强引用

    之前我们使用的大部分引用实际上都是强引用,这是使用最普遍的引用。比如下面这段代码中的object和str都是强引用:

    Object object = new Object();
    String str = "StrongReference";

    如果一个对象具有强引用,那就类似于必不可少的物品,不会被垃圾回收器回收。当内存空间不足,Java虚拟机宁愿抛出OutOfMemoryError错误,使程序异常终止,也不回收这种对象。

    public class StrongReference {
    	public static void main(String[] args) {
    		new StrongReference().method1();
    	}
    	public void method1(){
    		Object object=new Object();
    		Object[] objArr=new Object[Integer.MAX_VALUE];
    	}
    }

    运行结果:

    当运行至Object[] objArr = new Object[Integer.MAX_VALUE]时,如果内存不足,JVM会抛出OOM错误也不会回收object指向的对象。不过要注意的是,当method1运行完之后,object和objArr都已经不存在了,所以它们指向的对象都会被JVM回收。

    如果想中断强引用和某个对象之间的关联,可以显示地将引用赋值为null,这样一来的话,JVM在合适的时间就会回收该对象。

    比如ArraryList类的clear方法中就是通过将引用赋值为null来实现清理工作的

    public void clear() {
          modCount++;
    
          // Let gc do its work
          for (int i = 0; i < size; i++)
              elementData[i] = null;
    
          size = 0;
    }

    在ArrayList类中定义了一个私有的变量elementData数组,在调用方法清空数组时可以看到为每个数组内容赋值为null。不同于elementData=null,强引用仍然存在,避免在后续调用 add()等方法添加元素时进行重新的内存分配。使用如clear()方法中释放内存的方法对数组中存放的引用类型特别适用,这样就可以及时释放内存。

     

    二、软引用

    软引用是用来描述一些有用但并不是必需的对象,在Java中用java.lang.ref.SoftReference类来表示。对于软引用关联着的对象,只有在内存不足的时候JVM才会回收该对象。因此,这一点可以很好地用来解决OOM的问题,并且这个特性很适合用来实现缓存:比如网页缓存、图片缓存等。

    软引用可以和一个引用队列(ReferenceQueue)联合使用,如果软引用所引用的对象被JVM回收,这个软引用就会被加入到与之关联的引用队列中。

    import java.lang.ref.SoftReference;
    
    public class SoftRef {  
    
        public static void main(String[] args){  
            System.out.println("start");            
            Obj obj = new Obj();            
            SoftReference<Obj> sr = new SoftReference<Obj>(obj);  
            obj = null;  
            System.out.println(sr.get());  
            System.out.println("end");     
        }       
    }  
    
    class Obj{  
        int[] obj ;  
        public Obj(){  
            obj = new int[1000];  
        }  
    }

    当内存足够大时可以把数组存入软引用,取数据时就可从内存里取数据,提高运行效率

    软引用在实际中有重要的应用,例如浏览器的后退按钮,这个后退时显示的网页内容可以重新进行请求或者从缓存中取出:

    (1)如果一个网页在浏览结束时就进行内容的回收,则按后退查看前面浏览过的页面时,需要重新构建

    (2)如果将浏览过的网页存储到内存中会造成内存的大量浪费,甚至会造成内存溢出这时候就可以使用软引用

     

    三、弱引用

    弱引用也是用来描述非必需对象的,当JVM进行垃圾回收时,无论内存是否充足,都会回收被弱引用关联的对象。在java中,用java.lang.ref.WeakReference类来表示。

    弱引用与软引用的区别在于只具有弱引用的对象拥有更短暂的生命周期。在垃圾回收器线程扫描它所管辖的内存区域的过程中,一旦发现了只具有弱引用的对象,不管当前内存空间足够与否,都会回收它的内存。不过,由于垃圾回收器是一个优先级很低的线程, 因此不一定会很快发现那些只具有弱引用的对象。所以被软引用关联的对象只有在内存不足时才会被回收,而被弱引用关联的对象在JVM进行垃圾回收时总会被回收。

    import java.lang.ref.WeakReference;
    
    public class WeakRef {
        public static void main(String[] args) {
            WeakReference<String> sr = new WeakReference<String>(new String("hello"));
            System.out.println(sr.get());
            System.gc();                //通知JVM的gc进行垃圾回收
            System.out.println(sr.get());
        }
    }

    运行结果:

    在使用软引用和弱引用的时候,我们可以显示地通过System.gc()来通知JVM进行垃圾回收,但是要注意的是,虽然发出了通知,JVM不一定会立刻执行,也就是说这句是无法确保此时JVM一定会进行垃圾回收的。

     

    弱引用还可以和一个引用队列(ReferenceQueue)联合使用,如果弱引用所引用的对象被垃圾回收,Java虚拟机就会把这个弱引用加入到与之关联的引用队列中。

    Object o = new Object(); //只要o还指向对象就不会被回收
    WeakReference<Object> wr = new WeakReference<Object>(o);

    当要获得weak reference引用的object时, 首先需要判断它是否已经被回收,如果wr.get()方法为空, 那么说明weakCar指向的对象已经被回收了。

    应用场景:如果一个对象是偶尔的使用,并且希望在使用时随时就能获取到,但又不想影响此对象的垃圾收集,那么应该用 Weak Reference 来记住此对象。或者想引用一个对象,但是这个对象有自己的生命周期,你不想介入这个对象的生命周期,这时候就应该用弱引用,这个引用不会在对象的垃圾回收判断中产生任何附加的影响。

     

    四、虚引用

    虚引用和前面的软引用、弱引用不同,它并不影响对象的生命周期。在java中用java.lang.ref.PhantomReference类表示。如果一个对象与虚引用关联,则跟没有引用与之关联一样,在任何时候都可能被垃圾回收器回收。虚引用主要用来跟踪对象被垃圾回收的活动。

    虚引用必须和引用队列关联使用,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,就会把这个虚引用加入到与之 关联的引用队列中。程序可以通过判断引用队列中是否已经加入了虚引用,来了解被引用的对象是否将要被垃圾回收。如果程序发现某个虚引用已经被加入到引用队列,那么就可以在所引用的对象的内存被回收之前采取必要的行动。

    import java.lang.ref.PhantomReference;
    import java.lang.ref.ReferenceQueue;
     
     
    public class PhantomRef {
        public static void main(String[] args) {
            ReferenceQueue<String> queue = new ReferenceQueue<String>();
            PhantomReference<String> pr = new PhantomReference<String>(new String("hello"), queue);
            System.out.println(pr.get());
        }
    }

     

    五、总结

    引用类型被回收时间用途生存时间
    强引用从来不会对象的一般状态JVM停止运行时
    软引用内存不足时对象缓存内存不足时
    弱引用jvm垃圾回收时对象缓存gc运行后
    虚引用未知未知未知

    在实际程序设计中一般很少使用弱引用与虚引用,使用软引用的情况较多,这是因为软引用可以加速JVM对垃圾内存的回收速度,可以维护系统的运行安全,防止内存溢出(OutOfMemory)等问题的产生

     

    利用软引用和弱引用解决OOM问题:假如有一个应用需要读取大量的本地图片,如果每次读取图片都从硬盘读取,则会严重影响性能,但是如果全部加载到内存当中,又有可能造成内存溢出,此时使用软引用可以解决这个问题。

    设计思路是:用一个HashMap来保存图片的路径和相应图片对象关联的软引用之间的映射关系,在内存不足时,JVM会自动回收这些缓存图片对象所占用的空间,从而有效地避免了OOM的问题。


    参考资料:

    1、https://www.cnblogs.com/dolphin0520/p/3784171.html

    2、https://blog.csdn.net/junjunba2689/article/details/80601729

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  • 很早Java API就添加了弱引用(WeakReference)和软引用(SoftReference),但并不是所有的程序员都熟悉这两个概念
  • 引用大佬的博客: Java:强引用,软引用,弱引用和虚引用 建议直接看大佬的博客,我这里只做总结。 总结 强引用 相当于 Object obj=new Object()这种引用就是强引用,即使OOM也不会被垃圾回收器进行回收 软引用 如果...

    引用大佬的博客: Java:强引用,软引用,弱引用和虚引用

    建议直接看大佬的博客,我这里只做总结。

    总结

    强引用 相当于 Object obj=new Object()这种引用就是强引用,即使OOM也不会被垃圾回收器进行回收
    软引用 如果将要发生了OOM(内存不够用了)则会将对象自动回收
    弱引用 只要发生了gc()就会进行回收虚引用的对象
    虚引用 主要用来跟踪对象被垃圾回收的活动。虚引用必须和引用队列关联使用。

    案例:

    import java.lang.ref.*;
    
    public class WeakReferenceDemo {
    
        public static void main(String[] args) {
            softReferenceTest();// 软引用
            weakReferenceTest();// 弱引用
        }
    
        /**
         * 软引用测试案例
         * 会发现gc后软引用还能获取"hello world!!!",只有将要OOM的gc才会回收对象那么返回null
         */
        private static void softReferenceTest() {
            String helloWorldString = new String("hello world!!!"); // 在堆中根据常量字符串创建一个新的字符串对象
            SoftReference<String> stringSoftReference = new SoftReference<>(helloWorldString);
            System.out.println("打印一下软引用的字符串:" + stringSoftReference.get());//没有进行gc前软引用能得到对象
            /**
             * 置 null 的作用
             * 去除helloWorldString强引用字符串"hello world!!!",
             * 因为对象一旦被强引用指向,即使内存不够,宁愿报错也不会被回收改对象,相当于"hello world!!!"原先由两个引用指向这个对象
             */
            helloWorldString = null;
            System.gc();//进行垃圾回收
            stringSoftReference.get();
            System.out.println("软引用的字符串被垃圾回收了,得到的字符串是:" + stringSoftReference.get());
        }
    
        /**
         * 弱引用测试案例
         * 会发现gc后,弱引用不能获取"hello world!!!"
         */
        private static void weakReferenceTest() {
            String helloWorldString = new String("hello world!!!"); // 在堆中根据常量字符串创建一个新的字符串对象
            WeakReference<String> stringWeakReference = new WeakReference<>(helloWorldString);// 创建一个弱引用,将弱引用指向堆中的那个字符串
    
            /**
             * 置 null 的作用
             * 去除helloWorldString强引用字符串"hello world!!!",
             * 因为对象一旦被强引用指向,即使内存不够,宁愿报错也不会被回收改对象,相当于"hello world!!!"原先由两个引用指向这个对象
             */
            helloWorldString = null;
            System.out.println("打印一下弱引用的字符串:" + stringWeakReference.get());//没有进行gc前软引用能得到对象
            System.gc();//进行垃圾回收
            stringWeakReference.get();
            System.out.println("弱引用的字符串被垃圾回收了,得到的字符串是:" + stringWeakReference.get());
        }
    }
    
    

    再度总结

    之所以要分成这四种引用,就是在gc的时候被引用的对象是否会被回收内存所分成的情况,以及考虑发生OOM的情况进行gc


    强引用: 不用举例子,平时new引用的对象就是强引用
    软引用: 可以通过SoftReference<Obj> sr = new SoftReference<Obj>(obj);进行引用,
    弱引用: 通过WeakReference<String> sr = new WeakReference<String>(new String("hello"));这个例子使用new创建对象为了避免对象在常量池中。
    虚引用: 主要用来跟踪对象被垃圾回收的活动(GCRoot中的引用链应该就是用这个做的,如果一个对象没有被引用GCRoot引用到,则说明这是一个内存垃圾,需要进行垃圾回收)


    虚引用的使用例子:

    ReferenceQueue<String> queue = new ReferenceQueue<String>();
    PhantomReference<String> pr = new PhantomReference<String>(new String("hello"), queue);
    
    
    展开全文
  • Java从JDK1.2版本开始,就把对象的引用分为四种级别,从而使程序能更加灵活的...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。本文给大家介绍Android利用软引用和弱引用避免OOM,需要的朋友一起学习吧
  • 软引用”通过Java类java.lang.ref.SoftReference实现,一般情况下,GC是不会回收“软引用”引用的对象的。只有当系统内存不足时才会回收。“软引用”特别适合用来引用图片资源,仅当系统内存不足时才释放图片资源...

    强引用

    Java中最基本、最常用的就是“强引用",如果存在着对某个对象的强引用,GC时就不会回收该对象。

    软引用

    “软引用”通过Java类java.lang.ref.SoftReference实现,一般情况下,GC是不会回收“软引用”引用的对象的。只有当系统内存不足时才会回收。“软引用”特别适合用来引用图片资源,仅当系统内存不足时才释放图片资源。

    弱引用

    “弱引用”通过Java类java.lang.ref.WeakReference实现。GC时会回收“弱引用”引用的对象,如果希望暂时“记住”某个对象,但又不想影响到这个对象的回收,就可以用“弱引用”来引用这个对象。

    虚引用

    “虚引用”通过Java类java.lang.ref.PhantomReference实现。使用“虚引用”后通过get方法返回的结果始终为null。使用虚引用时必须跟上一个ReferenceQueue的参数。如果一个对象只有虚引用,在任何时候都可能被GC回收。虚引用主要用来跟踪对象是否被GC回收。当GC回收一个对象时,发现它有虚引用,就会将对象加入与之关联的“引用队列”中。程序可以通过判断引用队列是否加入了虚引用来了解被引用的对象的回收情况。

    以上的主要区别就是GC是如何处理它们的。

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