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WeakReference:防止内存泄漏,要保证内存被虚拟机回收。

阅读318

首先我们来看一段代码

public class AutoActivity extends Activity {

Handler handler = new Handler(){
    public void handleMessage(android.os.Message msg) {

    };
};
@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
    super.onCreate(savedInstanceState);
    setContentView(R.layout.activity_auto);
}

}
上面这段低吗没有什么问题,但是在handler对象创建的时候却会报警告:This Handler class should be static or leaks might occur意思是:Handler

类应该为static类型,否则可能会造成内存泄漏。为什么会造成这种情况呢?这种情况就是由于android的特殊机制造成的:当一个android主线程被创

建的时候,同时会有一个Looper对象被创建,而这个Looper对象会实现一个MessageQueue(消息队列),当我们创建一个handler对象时,而handler的

作用就是放入和取出消息从这个消息队列中,每当我们通过handler将一个msg放入消息队列时,这个msg就会持有一个handler对象的引用。因此当

Activity被结束后,这个msg在被取出来之前,这msg会继续存活,但是这个msg持有handler的引用,而handler在Activity中创建,会持有Activity的引用,

因而当Activity结束后,Activity对象并不能够被gc回收,因而出现内存泄漏。

    这个根本原因就是:Activity在被结束之后,MessageQueue并不会随之被结束,如果这个消息队列中存在msg,则导致持有handler的引用,但是又

由于Activity被结束了,msg无法被处理,从而导致永久持有handler对象,handler永久持有Activity对象,于是发生内存泄漏。但是为什么为static类型就

会解决这个问题呢?因为在java中所有非静态的对象都会持有当前类的强引用,而静态对象则只会持有当前类的弱引用。声明为静态后,handler将会持

有一个Activity的弱引用,而弱引用会很容易被gc回收,这样就能解决Activity结束后,gc却无法回收的情况。(至于为什么强引用不能够被gc自动回收,而

弱引用对象为什么会被gc回收,可以自行去google)。

所以解决这个警告就有几种方法:

一:将hanlder对象声明为静态的对象。

二:使用静态内部类,通过WeakReference实现对Activity的弱引用。具体实现看以下代码:

public class AutoActivity extends Activity {

MyHandler handler = new MyHandler(this);
@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
    super.onCreate(savedInstanceState);
    setContentView(R.layout.activity_auto);
}

static class MyHandler extends Handler{
    WeakReference<AutoActivity> mactivity;

    public MyHandler(AutoActivity activity){
        mactivity = new WeakReference<AutoActivity>(activity);
    }

    @Override
    public void handleMessage(Message msg) {
        super.handleMessage(msg);           
        switch (msg.what) {
        case 100:               
            //在这里面处理msg
            //通过mactivity.get()获取Activity的引用(即上下文context)
            break;              
        default:
            break;
        }
    }
}

}

前言: 看到篇帖子, 国外一个技术面试官在面试senior java developer的时候, 问到一个weak reference相关的问题. 他没有期望有人能够完整解释清楚weak reference是什么, 怎么用, 只是期望有人能够提到这个concept和java的GC相关. 很可惜的是, 20多个拥有5年以上java开发经验的面试者中, 只有两人知道weak reference的存在, 而其中只有一人实际用到过他. 无疑, 在interviewer眼中, 对于weak reference的理解和应用在面试中给了这一个interviewee相当多的加分. 所以, 将我对于这个技术的理解和使用总结在这篇博客里, 希望读者和自己通过读和写这篇帖子, 能够在以后的工作和面试中获得加分.

android001

这个在普通应用开发的过程中,应用不太多。博主也是在12年做视频语音才接触到。后期项目也很少用到。

在Java里, 当一个对象o被创建时, 它被放在Heap里. 当GC运行的时候, 如果发现没有任何引用指向o, o就会被回收以腾出内存空间. 或者换句话说, 一个对象被回收, 必须满足两个条件: 1)没有任何引用指向它 2)GC被运行.

在现实情况写代码的时候, 我们往往通过把所有指向某个对象的referece置空来保证这个对象在下次GC运行的时候被回收 (可以用java -verbose:gc来观察gc的行为)

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Object c = new Car();
c = null;
但是, 手动置空对象对于程序员来说, 是一件繁琐且违背自动回收的理念的. 对于简单的情况, 手动置空是不需要程序员来做的, 因为在java中, 对于简单对象, 当调用它的方法执行完毕后, 指向它的引用会被从stack中popup, 所以他就能在下一次GC执行时被回收了.

但是, 也有特殊例外. 当使用cache的时候, 由于cache的对象正是程序运行需要的, 那么只要程序正在运行, cache中的引用就不会被GC给(或者说, cache中的reference拥有了和主程序一样的life cycle). 那么随着cache中的reference越来越多, GC无法回收的object也越来越多, 无法被自动回收. 当这些object需要被回收时, 回收这些object的任务只有交给程序编写者了. 然而这却违背了GC的本质(自动回收可以回收的objects).

所以, java中引入了weak reference. 相对于前面举例中的strong reference:

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Object c = new Car(); //只要c还指向car object, car object就不会被回收
当一个对象仅仅被weak reference指向, 而没有任何其他strong reference指向的时候, 如果GC运行, 那么这个对象就会被回收. weak reference的语法是:

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WeakReference weakCar = new WeakReference(Car)(car);
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:

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weakCar.get();
如果此方法为空, 那么说明weakCar指向的对象已经被回收了.

下面来看一个例子:

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package weakreference;
/**
* @author wison
*/
public class Car {
private double price;
private String colour;

public Car(double price, String colour){
    this.price = price;
    this.colour = colour;
}

public double getPrice() {
    return price;
}
public void setPrice(double price) {
    this.price = price;
}
public String getColour() {
    return colour;
}
public void setColour(String colour) {
    this.colour = colour;
}

public String toString(){
    return colour +"car costs $"+price;
}

}

package weakreference;

import java.lang.ref.WeakReference;

/**
* @author wison
*/
public class TestWeakReference {

public static void main(String[] args) {

    Car car = new Car(22000,"silver");
    WeakReference<Car> weakCar = new WeakReference<Car>(car);

    int i=0;

    while(true){
        if(weakCar.get()!=null){
            i++;
            System.out.println("Object is alive for "+i+" loops - "+weakCar);
        }else{
            System.out.println("Object has been collected.");
            break;
        }
    }
}

}

在上例中, 程序运行一段时间后, 程序打印出”Object has been collected.” 说明, weak reference指向的对象的被回收了.

值得注意的一点, 即使有 car引用指向对象, 且 car是一个strong reference, weak reference weakCar指向的对象仍然被回收了. 这是因为java的编译器在发现进入while循环之后, car已经没有被使用了, 所以进行了优化(将其置空?). 当把TestWeakReference.java修改为:

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package weakreference;

import java.lang.ref.WeakReference;

/**
* @author wison
*/
public class TestWeakReference {

public static void main(String[] args) {

    Car car = new Car(22000,"silver");
    WeakReference<Car> weakCar = new WeakReference<Car>(car);

    int i=0;

    while(true){
        System.out.println("here is the strong reference 'car' "+car);
        if(weakCar.get()!=null){
            i++;
            System.out.println("Object is alive for "+i+" loops - "+weakCar);
        }else{
            System.out.println("Object has been collected.");
            break;
        }
    }
}

}

weak reference指向的object就不会被回收了. 因为还有一个strong reference car指向它.

  • WeakReference的一个特点是它何时被回收是不可确定的, 因为这是由GC运行的不确定性所确定的. 所以, 一般用weak reference引用的对象是有价值被cache, 而且很容易被重新被构建, 且很消耗内存的对象.

ReferenceQueue

在weak reference指向的对象被回收后, weak reference本身其实也就没有用了. java提供了一个ReferenceQueue来保存这些所指向的对象已经被回收的reference. 用法是在定义WeakReference的时候将一个ReferenceQueue的对象作为参数传入构造函数.

其他类型的references

-SoftReference

soft reference和weak reference一样, 但被GC回收的时候需要多一个条件: 当系统内存不足时(GC是如何判定系统内存不足? 是否有参数可以配置这个threshold?), soft reference指向的object才会被回收. 正因为有这个特性, soft reference比weak reference更加适合做cache objects的reference. 因为它可以尽可能的retain cached objects, 减少重建他们所需的时间和消耗.

-phantomReference

这个还没想到应用场景, 就先不说了. 有人在实践中用到了的话, 欢迎分享.

WeakHashMap

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