深入了解JAVA 软引用

这篇文章主要介绍了JAVA 软引用的相关资料，帮助大家更好的理解和学习，感兴趣的朋友可以了解下

定义

软引用是使用SoftReference创建的引用，强度弱于强引用，被其引用的对象在内存不足的时候会被回收，不会产生内存溢出。

说明

软引用，顾名思义就是比较“软”一点的引用。

当一个对象与GC Roots之间存在强引用时，无论何时都不会被GC回收掉。如果一个对象与GC Roots之间没有强引用与其关联而存在软引用关联时，那么垃圾回收器对它的态度就取决于内存的紧张程度了。如果内存空间足够，垃圾回收器就不会回收这个对象，但如果内存空间不足了，它就难逃被回收的厄运。

如果一个对象与GC Roots之间不存在强引用，但是存在软引用，则称这个对象为软可达（soft reachable）对象。

在垃圾回收器没有回收它的时候，软可达对象就像强可达对象一样，可以被程序正常访问和使用，但是需要通过软引用对象间接访问，需要的话也能重新使用强引用将其关联。所以软引用适合用来做内存敏感的高速缓存。

String s = new String("Frank"); // 创建强引用与String对象关联，现在该String对象为强可达状态 SoftReference softRef = new SoftReference(s); // 再创建一个软引用关联该对象 s = null; // 消除强引用，现在只剩下软引用与其关联，该String对象为软可达状态 s = softRef.get(); // 重新关联上强引用

这里变量s持有对字符串对象的强引用，而softRef持有对该对象的软引用，所以当执行s = null后，字符串对象就只剩下软引用了，这时如果因为内存不足发生Full GC，就会把这个字符串对象回收掉。

注意，在垃圾回收器回收一个对象前，SoftReference类所提供的get方法会返回Java对象的强引用，一旦垃圾线程回收该对象之后，get方法将返回null。所以在获取软引用对象的代码中，一定要先判断返回是否为null，以免出现NullPointerException异常而导致应用崩溃。

下面的代码会让s再次持有对象的强引用：

s = softRef.get();

如果在softRef指向的对象被回收前，用强引用指向该对象，那这个对象又会变成强可达。

来看一个使用SoftReference的栗子：

public class TestA { static class OOMClass{ private int[] oom = new int[1024 * 100];// 100KB } public static void main(String[] args) throws InterruptedException { ReferenceQueue queue = new ReferenceQueue(); List list = new ArrayList(); while(true){ for (int i = 0; i (new OOMClass(), queue)); } Thread.sleep(500); } } }

注意，ReferenceQueue中声明的类型为OOMClass，即与SoftReference引用的类型一致。

设置一下虚拟机参数：

-verbose:gc -xms4m -Xmx4m -Xmn2m

运行结果：

[GC (Allocation Failure) 1017K->432K(3584K), 0.0017239 secs]

[GC (Allocation Failure) 1072K->472K(3584K), 0.0099237 secs]

[GC (Allocation Failure) 1323K->1296K(3584K), 0.0009528 secs]

[GC (Allocation Failure) 2114K->2136K(3584K), 0.0009951 secs]

[Full GC (Ergonomics) 2136K->1992K(3584K), 0.0040658 secs]

[Full GC (Ergonomics) 2807K->2791K(3584K), 0.0036280 secs]

[Full GC (Allocation Failure) 2791K->373K(3584K), 0.0032477 secs]

[Full GC (Ergonomics) 2786K->2773K(3584K), 0.0034554 secs]

[Full GC (Allocation Failure) 2773K->373K(3584K), 0.0032667 secs]

[Full GC (Ergonomics) 2798K->2775K(3584K), 0.0036231 secs]

[Full GC (Allocation Failure) 2775K->375K(3584K), 0.0055482 secs]

[Full GC (Ergonomics) 2799K->2776K(3584K), 0.0031358 secs]

...省略n次GC信息

在TestA中，我们使用死循环不断的往list中添加新对象，如果是强引用，会很快因为内存不足而抛出OOM，因为这里的堆内存大小设置为了4M，而一个对象就有100KB，一个循环添加100个对象，也就是差不多10M，显然一个循环都跑不完就会内存不足，而这里，因为使用的是软引用，所以JVM会在内存不足的时候将软引用回收掉。

[Full GC (Allocation Failure) 2791K->373K(3584K), 0.0032477 secs]

从这一条可以看出，在内存不足发生Full GC时，回收掉了大部分的软引用指向的对象，释放了大量的内存。

因为这里新生代只分配了2M，所以很快就会发生GC，如果你的程序运行没有看到这个结果，请先确认一下虚拟机参数是否设置正确，如果设置正确还是没有看到，那么将循环次数由1000改为10000或者100000在试试看。

应用场景

软引用关联的对象，只有在内存不足的时候JVM才会回收该对象。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。

现在考虑这样一个场景，在很多应用中，都会出现大量的默认图片，比如说QQ的默认头像，应用内的默认图标等等，这些图片很多地方会用到。

如果每次都去读取图片，由于读取文件速度较慢，大量重复的读取会导致性能下降。所以可以考虑将图片缓存起来，需要的时候直接从内存中读取。但是，由于图片占用内存空间比较大，缓存的图片过多会占用比较多的内存，就可能比较容易发生OOM。这时候，软引用就派得上用场了。

注意，SoftReference对象是用来保存软引用的，但它同时也是一个Java对象。所以，当软可及对象被回收之后，虽然这个SoftReference对象的get()方法返回null，但SoftReference对象本身并不是null，而此时这个SoftReference对象已经不再具有存在的价值，需要一个适当的清除机制，避免大量SoftReference对象带来的内存泄漏。

ReferenceQueue就是用来保存这些需要被清理的引用对象的。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垃圾回收器回收，Java虚拟机就会把这个软引用加入到与之关联的引用队列中。

下面用SoftReference来实现一个简单的缓存类：

public class SoftCache { // 引用队列 private ReferenceQueue referenceQueue = new ReferenceQueue(); // 保存软引用集合，在引用对象被回收后销毁 private List> list = new ArrayList(); // 添加缓存对象 public synchronized void add(T obj){ // 构建软引用 Reference reference = new SoftReference(obj, referenceQueue); // 加入列表中 list.add(reference); } // 获取缓存对象 public synchronized T get(int index){ // 先对无效引用进行清理 clear(); if (index reference = list.get(index); return reference == null ? null : reference.get(); } public int size(){ return list.size(); } @SuppressWarnings("unchecked") private void clear(){ Reference reference; while (null != (reference = (Reference) referenceQueue.poll())){ list.remove(reference); } } }

然后测试一下这个缓存类：

public class SoftCacheTest { private static int num = 0; public static void main(String[] args){ SoftCache softCache = new SoftCache(); for (int i = 0; i 上一篇：Java正则表达式匹配电话格式下一篇：Spring事物的传播特性详解热门搜索：

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