WeakReference使用详解

一、什么是WeakReference

1、WeakReference是一种Java中的软引用,用于保持对对象的引用,但是不会阻止它被垃圾回收。

2、WeakReference通常用来实现缓存,在内存不足时自动释放缓存、清理无用的对象;也可以用作监视器,在对象被回收时自动从监视器中删除。

3、WeakReference被封装在java.lang.ref包中,提供了三种引用类型:WeakReference,SoftReference,PhantomReference。

public class MyObject {
    ...
}

public static void main(String[] args) {
    MyObject obj = new MyObject();
    WeakReference weakRef = new WeakReference(obj);
    ...
    MyObject newObj = weakRef.get();
    if (newObj != null) {
        // do something
    }
}

二、WeakReference的使用场景

1、缓存数据

WeakReference通常被用来实现缓存,可以将需要缓存的数据存储在一个Map中,使用WeakReference作为Map中的value,保证当内存不足时自动清理无用的对象:

public class Cache {

    private Map<String, WeakReference> cache = new HashMap();

    public Object get(String key) {
        WeakReference ref = cache.get(key);
        if (ref != null) {
            Object value = ref.get();
            if (value != null) {
                return value;
            }
            // 清理已经被GC回收的对象
            cache.remove(key);
        }
        return null;
    }

    public void put(String key, Object value) {
        cache.put(key, new WeakReference(value));
    }
}

public static void main(String[] args) {
    Cache cache = new Cache();

    String key = "data";
    Object value = loadDataFromDB();
    cache.put(key, value);

    // 从缓存中获取数据,如果数据已经被GC回收,将从DB中重新加载
    Object data = cache.get(key);
    if (data == null) {
        data = loadDataFromDB();
        cache.put(key, data);
    }
}

2、观察者模式

WeakReference也可以用于实现观察者模式,当对象被回收时自动从观察者列表中删除:

public interface Observer {
    void update();
}

public class Observable {

    private List<WeakReference> observers = new ArrayList();

    public void addObserver(Observer observer) {
        observers.add(new WeakReference(observer));
    }

    public void removeObserver(Observer observer) {
        for (WeakReference ref : observers) {
            if (ref.get() == observer) {
                observers.remove(ref);
                break;
            }
        }
    }

    public void notifyObservers() {
        for (WeakReference ref : observers) {
            Observer observer = ref.get();
            if (observer != null) {
                observer.update();
            }
        }
    }
}

public static void main(String[] args) {

    Observable observable = new Observable();
    ...
    MyObserver myObserver = new MyObserver();
    observable.addObserver(myObserver);

    // 执行某个操作会触发notifyObservers方法
    observable.doSomething();

    // MyObserver不再需要被观察,可以自动从观察者列表中删除
    myObserver = null;

    // 执行垃圾回收
    System.gc();
    System.runFinalization();

    // 再次执行某个操作,不再触发MyObserver的update方法
    observable.doSomething();
}

三、WeakReference设计注意事项

1、在使用WeakReference时需要确保弱引用指向的对象不被其他强引用持有,否则会造成对象不被回收的问题。

2、WeakReference在被垃圾回收时会进入队列中,因此如果需要在回收时进行一些额外的操作,可以使用ReferenceQueue。

3、由于WeakReference不会阻止对象被回收,因此当对象被回收后,WeakReference.get()方法将返回null,需要在代码中进行判断处理。

public static void main(String[] args) {
    MyObject obj = new MyObject();
    ReferenceQueue queue = new ReferenceQueue();
    WeakReference ref = new WeakReference(obj, queue);
    ...

    while (true) {
        Reference gcRef = queue.poll();
        if (gcRef != null) {
            // 处理被GC回收的对象
            ...
        }
        // do something
    }
}

四、WeakReference的优势和劣势

1、优势:

WeakReference可以更加精细地控制内存使用,减小内存泄露的风险。

2、劣势:

WeakReference的使用会带来额外的开销,需要增加代码逻辑和维护成本。

总的来说,WeakReference是一种非常有用的Java技术,在一些场景下可以帮助我们更好地控制内存的使用,但也需要理解其优势和劣势,并合理使用。

原创文章,作者:PVIXD,如若转载,请注明出处:https://www.506064.com/n/325386.html

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