การวิเคราะห์ที่ครอบคลุมของการอ้างอิง GC และโกสต์ใน Java

การอ้างอิงใน Java มี 4 ประเภท: StrongReference, SoftReference, WeakReference และ PhantomReference (การอ้างอิงผีในตำนาน 555)

การอ้างอิงทั้งสี่ประเภทนี้มีความเกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดกับ GC ให้เราดูคำจำกัดความและสถานการณ์การใช้งานทีละรายการ:

1. การอ้างอิงที่ชัดเจน

StrongReference เป็นการใช้งานอ้างอิงเริ่มต้นของ Java มันจะคงอยู่ใน JVM ได้นานที่สุด เมื่อไม่มีวัตถุใดชี้ไปที่มัน มันจะถูกรีไซเคิลหลังจากการดำเนินการ GC

รหัสจาวา

คัดลอกรหัสรหัส ดังต่อไปนี้:

@ทดสอบ

โมฆะสาธารณะ strongReference () {

การอ้างอิงวัตถุ = วัตถุใหม่ ();

-

* สร้าง StrongReference ผ่านการมอบหมาย

-

วัตถุ strongReference = อ้างอิง;

assertSame (อ้างอิง, การอ้างอิงที่แข็งแกร่ง);

อ้างอิง = null;

System.gc();

-

* StrongReference จะไม่ถูกรีไซเคิลหลังจาก GC

-

assertNotNull (การอ้างอิงที่แข็งแกร่ง);

-

2. การอ้างอิงที่อ่อนแอ & WeakHashMap

WeakReference ตามชื่อคือการอ้างอิงที่อ่อนแอ เมื่อวัตถุที่อ้างอิงไม่มีการอ้างอิงที่รัดกุมใน JVM อีกต่อไป การอ้างอิงที่อ่อนแอจะถูกรีไซเคิลโดยอัตโนมัติหลังจาก GC

คัดลอกรหัสรหัส ดังต่อไปนี้:

@ทดสอบ

โมฆะสาธารณะอ่อนแออ้างอิง () {

การอ้างอิงวัตถุ = วัตถุใหม่ ();

WeakReference<Object>อ่อนแอRerference = ใหม่ WeakReference<Object>(อ้างอิง);

assertSame(อ้างอิง,weakRerference.get());

อ้างอิง = null;

System.gc();

-

* เมื่อไม่มีการอ้างอิงที่ชัดเจนที่ชี้ไปยังการอ้างอิง การอ้างอิงที่อ่อนแอจะถูกรีไซเคิลโดยอัตโนมัติหลังจาก GC

-

assertNull(weakRerference.get());

-

WeakHashMap ใช้ WeakReference เป็นคีย์ เมื่อไม่มีการอ้างอิงที่ชัดเจนไปยังคีย์ WeakHashMap จะลบรายการที่เกี่ยวข้องโดยอัตโนมัติหลังจาก GC

คัดลอกรหัสรหัส ดังต่อไปนี้:

@ทดสอบ

โมฆะสาธารณะอ่อนแอHashMap () พ่น InterruptedException {

แผนที่ <Object, Object>อ่อนแอHashMap = ใหม่ WeakHashMap<Object, Object>();

รหัสวัตถุ = วัตถุใหม่ ();

ค่าวัตถุ = วัตถุใหม่ ();

อ่อนแอHashMap.put(คีย์, ค่า);

assertTrue(weakHashMap.containsValue(ค่า));

คีย์ = โมฆะ;

System.gc();

-

* รอให้รายการที่ไม่ถูกต้องเข้าสู่ ReferenceQueue เพื่อให้สามารถล้างข้อมูลเหล่านี้ได้ในครั้งต่อไปที่ getTable ถูกเรียก

-

เธรด.สลีป(1,000);

-

* เมื่อไม่มีการอ้างอิงที่ชัดเจนถึงคีย์ WeakHashMap จะลบรายการที่เกี่ยวข้องโดยอัตโนมัติหลังจาก GC

-

assertFalse(weakHashMap.containsValue(ค่า));

-

3.ซอฟท์อ้างอิง

SoftReference โดยพื้นฐานแล้วมีลักษณะเหมือนกับ WeakReference ความแตกต่างที่ใหญ่ที่สุดคือ SoftReference จะเก็บการอ้างอิงไว้นานที่สุดจนกว่า JVM จะหมดหน่วยความจำก่อนที่จะรีไซเคิล (การรับประกันเครื่องเสมือน)

คัดลอกรหัสรหัส ดังต่อไปนี้:

@ทดสอบ

softReference เป็นโมฆะสาธารณะ () {

การอ้างอิงวัตถุ = วัตถุใหม่ ();

SoftReference<Object> softRerference = ใหม่ SoftReference<Object>(อ้างอิง);

assertNotNull(softRerference.get());

อ้างอิง = null;

System.gc();

-

* การอ้างอิงแบบซอฟต์จะถูกรีไซเคิลก่อน jvm OutOfMemory เท่านั้น ดังนั้นจึงเหมาะมากสำหรับแอปพลิเคชันแคช

-

assertNotNull(softRerference.get());

-

4. การอ้างอิง Phantom

ในฐานะตัวเอกของบทความนี้ Phantom Reference แตกต่างจาก WeakReference และ SoftReference อย่างมาก เนื่องจากเมธอด get() จะคืนค่า null เสมอ ซึ่งเป็นที่มาของชื่อ

รหัสจาวา

คัดลอกรหัสรหัส ดังต่อไปนี้:

@ทดสอบ

โมฆะสาธารณะ phantomReferenceAlwaysNull () {

การอ้างอิงวัตถุ = วัตถุใหม่ ();

PhantomReference<Object> phantomReference = ใหม่ PhantomReference<Object>(อ้างอิง ใหม่ ReferenceQueue<Object>());

-

* วิธีการ get ของการอ้างอิง phantom จะคืนค่า null เสมอ

-

assertNull(phantomReference.get());

-

คุณอาจถามว่าอะไรคือการใช้การอ้างอิงที่ส่งคืนค่าว่างเสมอ โปรดใส่ใจกับพารามิเตอร์ตัวที่สอง ReferenceQueue เมื่อสร้าง PhantomReference (อันที่จริง WeakReference & SoftReference ก็สามารถมีพารามิเตอร์นี้ได้)

การใช้ PhantomReference เพียงอย่างเดียวคือการติดตามเมื่อผู้อ้างอิงถูกจัดคิวไว้ใน ReferenceQueue

5. คิวความเกี่ยวข้อง

เมื่อ WeakReference เริ่มส่งกลับค่า null วัตถุที่ชี้ไปก็พร้อมที่จะรีไซเคิลแล้ว ในขณะนี้ สามารถดำเนินการล้างข้อมูลที่เหมาะสมได้ ส่งผ่าน ReferenceQueue ไปยังตัวสร้างของการอ้างอิง เมื่อวัตถุถูกรีไซเคิล เครื่องเสมือน จะถูกแทรกลงใน ReferenceQueue โดยอัตโนมัติ WeakHashMap ใช้ ReferenceQueue เพื่อล้างรายการที่มีคีย์ไม่มีการอ้างอิงที่รัดกุมอีกต่อไป

รหัสจาวา

คัดลอกรหัสรหัส ดังต่อไปนี้:

@ทดสอบ

โมฆะสาธารณะ ReferenceQueue () พ่น InterruptedException {

การอ้างอิงวัตถุ = วัตถุใหม่ ();

ReferenceQueue<Object> ReferenceQueue = ใหม่ ReferenceQueue<Object>();

WeakReference<Object>อ่อนแอReference = ใหม่ WeakReference<Object>(อ้างอิง, ReferenceQueue);

assertFalse(weakReference.isEnqueued());

การอ้างอิง <? ขยายวัตถุ> ถึงขนาด = ReferenceQueue.poll();

assertNull (โพล);

อ้างอิง = null;

System.gc();

assertTrue(weakReference.isEnqueued());

การอ้างอิง<? ขยายวัตถุ> ถูกลบออก = ReferenceQueue.remove();

assertNotNull (ลบออก);

-

6. PhantomReference กับ WeakReference

PhantomReference มีประโยชน์สองประการ ประการแรก ช่วยให้เราทราบได้อย่างแน่ชัดว่าเมื่อใดที่วัตถุถูกลบออกจากหน่วยความจำ

ประการที่สอง สามารถหลีกเลี่ยงปัญหาพื้นฐานบางประการที่เกิดจากการสรุปผลได้ ดังที่กล่าวไว้ข้างต้น ฟังก์ชันเดียวของ PhantomReference คือการติดตามเมื่อผู้อ้างอิงถูกจัดคิวไว้ใน ReferenceQueue แต่ WeakReference ยังมีฟังก์ชันที่เกี่ยวข้องกันอีกด้วย

นี่เป็นเกี่ยวกับวิธีการสรุปของ Object วิธีการนี้จะถูกเรียกก่อนที่จะดำเนินการ gc หากวัตถุโอเวอร์โหลดวิธีการสรุปและจงใจสร้างการอ้างอิงที่ชัดเจนถึงตัวเองภายในวิธีการนี้ จะทำให้ GC รอบนี้ไม่สามารถ รีไซเคิล ออบเจ็กต์นี้อาจทำให้เกิด GC ใดๆ ผลลัพธ์สุดท้ายคือมี Garbage จำนวนมากใน JVM แต่การใช้ PhantomReference สามารถหลีกเลี่ยงปัญหานี้ได้ เนื่องจาก PhantomReference จะถูกรีไซเคิลหลังจากดำเนินการวิธีการสรุปแล้ว ซึ่งหมายความว่าไม่มี ใช้ได้นานกว่านี้แล้วบางทีถ้าเราได้รับข้อมูลอ้างอิงดั้งเดิมปัญหาข้างต้นก็จะไม่เกิดขึ้นแน่นอนนี่เป็นตัวอย่างที่รุนแรงมากและโดยทั่วไปจะไม่เกิดขึ้น

7. การเปรียบเทียบ

8. สรุป

แอปพลิเคชันทั่วไปจะไม่เกี่ยวข้องกับการเขียนโปรแกรมอ้างอิง แต่การทำความเข้าใจความรู้นี้จะเป็นประโยชน์ในการทำความเข้าใจหลักการทำงานของ GC และการปรับแต่งประสิทธิภาพ นอกจากนี้ยังอาจใช้เมื่อใช้งานสิ่งอำนวยความสะดวกพื้นฐานบางอย่าง เช่น การแคช ฉันหวังว่าบทความนี้จะมีประโยชน์