Java虚引用的例子

在Java中，虚引用是一种不会直接导致对象被保留在内存中的引用。与其他类型的引用不同，虚引用并不会对对象的生命周期产生影响。它的唯一目的是在对象被垃圾回收器回收之前，允许程序员执行某些特定的操作。

背景知识

在了解虚引用之前，我们先来了解一下Java中的垃圾回收机制。

Java的垃圾回收机制主要依赖于自动内存管理。垃圾回收器负责自动回收不再被引用的对象，并释放它们所占用的内存。Java中，垃圾回收器通过判断是否存在对对象的引用来确定对象是否可以被回收。

Java中的四种引用类型包括强引用（Strong Reference）、软引用（Soft Reference）、弱引用（Weak Reference）和虚引用（Phantom Reference）。其中，虚引用是最弱的一种引用类型。

虚引用的特点

虚引用是通过java.lang.ref.PhantomReference类实现的。它的特点如下：

  1. 虚引用不会影响对象的生命周期。即使一个对象只有虚引用，它也可以被垃圾回收器回收。
  2. 虚引用无法通过get()方法获取到引用的对象。get()方法始终返回null。
  3. 虚引用需要依赖引用队列（Reference Queue）来通知程序员对象何时将被回收。

使用虚引用的例子

下面的示例代码演示了如何使用虚引用。

import java.lang.ref.PhantomReference;
import java.lang.ref.Reference;
import java.lang.ref.ReferenceQueue;

public class PhantomReferenceExample {
    public static void main(String[] args) {
        Object obj = new Object();
        ReferenceQueue<Object> referenceQueue = new ReferenceQueue<>();
        PhantomReference<Object> phantomReference = new PhantomReference<>(obj, referenceQueue);

        // 输出虚引用的对象
        System.out.println("Phantom Reference: " + phantomReference.get());

        // 手动将引用指向null，使对象没有强引用
        obj = null;

        // 强制进行垃圾回收
        System.gc();

        // 使用循环等待直到虚引用对象被垃圾回收器回收
        while (true) {
            Reference<?> ref = referenceQueue.poll();
            if (ref != null) {
                System.out.println("Phantom Reference is enqueued.");
                break;
            }
        }
    }
}

在这个示例中，我们创建一个Object对象，并使用PhantomReference包装它。然后，我们将对象的引用置为null，使其只有虚引用。接着，我们强制进行垃圾回收，并通过循环等待，直到虚引用对象被垃圾回收器回收。

通过运行这段代码，你将会看到虚引用对象的get()方法始终返回null。当垃圾回收器回收对象时，引用队列中将会有一个引用被放入，我们可以通过判断引用队列中是否有引用来确定对象何时被回收。

流程图

下面是使用流程图表示上述代码的执行流程：

st=>start: 开始
op1=>operation: 创建对象
op2=>operation: 创建引用队列
op3=>operation: 创建虚引用
op4=>operation: 手动将引用指向null
op5=>operation: 强制进行垃圾回收
op6=>operation: 循环等待引用队列
op7=>operation: 输出虚引用对象
op8=>operation: 输出虚引用被回收

st->op1->op2->op3->op4->op5->op6->op7->op8
op6(yes)->op8
op6(no)->op6

总结

虚引用是Java中一种最弱的引用类型。它不会对对象的生命周期产生影响，但可以在对象被回收