WeakReference使用詳解

一、什麼是WeakReference

1、WeakReference是一種Java中的軟引用,用於保持對對象的引用,但是不會阻止它被垃圾回收。

2、WeakReference通常用來實現緩存,在內存不足時自動釋放緩存、清理無用的對象;也可以用作監視器,在對象被回收時自動從監視器中刪除。

3、WeakReference被封裝在java.lang.ref包中,提供了三種引用類型: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的使用場景

1、緩存數據

WeakReference通常被用來實現緩存,可以將需要緩存的數據存儲在一個Map中,使用WeakReference作為Map中的value,保證當內存不足時自動清理無用的對象:

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;
            }
            // 清理已經被GC回收的對象
            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);

    // 從緩存中獲取數據,如果數據已經被GC回收,將從DB中重新加載
    Object data = cache.get(key);
    if (data == null) {
        data = loadDataFromDB();
        cache.put(key, data);
    }
}

2、觀察者模式

WeakReference也可以用於實現觀察者模式,當對象被回收時自動從觀察者列表中刪除:

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);

    // 執行某個操作會觸發notifyObservers方法
    observable.doSomething();

    // MyObserver不再需要被觀察,可以自動從觀察者列表中刪除
    myObserver = null;

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

    // 再次執行某個操作,不再觸發MyObserver的update方法
    observable.doSomething();
}

三、WeakReference設計注意事項

1、在使用WeakReference時需要確保弱引用指向的對象不被其他強引用持有,否則會造成對象不被回收的問題。

2、WeakReference在被垃圾回收時會進入隊列中,因此如果需要在回收時進行一些額外的操作,可以使用ReferenceQueue。

3、由於WeakReference不會阻止對象被回收,因此當對象被回收後,WeakReference.get()方法將返回null,需要在代碼中進行判斷處理。

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) {
            // 處理被GC回收的對象
            ...
        }
        // do something
    }
}

四、WeakReference的優勢和劣勢

1、優勢:

WeakReference可以更加精細地控制內存使用,減小內存泄露的風險。

2、劣勢:

WeakReference的使用會帶來額外的開銷,需要增加代碼邏輯和維護成本。

總的來說,WeakReference是一種非常有用的Java技術,在一些場景下可以幫助我們更好地控制內存的使用,但也需要理解其優勢和劣勢,併合理使用。

原創文章,作者:PVIXD,如若轉載,請註明出處:https://www.506064.com/zh-hant/n/325386.html

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