大数据基础系列之JAVA引用详解
一，四种引用介绍
从Java SE2开始，就提供了四种类型的引用：强引用、软引用、弱引用和虚引用。Java中提供这四种引用类型主要有两个目的：第一是可以让程序员通过代码的方式决定某些对象的生命周期；第二是有利于JVM进行垃圾回收。
1，强引用
强引用是使用最普遍的引用。如果一个对象具有强引用，那垃圾回收器绝不会回收它。当内存空间不足，Java虚拟机宁愿抛出OutOfMemoryError错误，使程序异常终止，也不会靠随意回收具有强引用的对象来解决内存不足的问题。
test对象未消亡之前，object和str都是强引用
public class test {
Object object = new Object();
String str = "hello";
}2，软引用
如果一个对象只具有软引用，则内存空间足够，垃圾回收器就不会回收它；如果内存空间不足了，就会回收这些对象的内存。只要垃圾回收器没有回收它，该对象就可以被程序使用。软引用可用来实现内存敏感的高速缓存（下文给出示例）。
软引用可以和一个引用队列（ReferenceQueue）联合使用，如果软引用所引用的对象被垃圾回收器回收，Java虚拟机就会把这个软引用加入到与之关联的引用队列中。
import java.lang.ref.SoftReference;
public class Main {
public static void main(String[] args) {
SoftReference<String> sr = new SoftReference<String>(new String("hello"));
System.out.println(sr.get());
}
}3，弱引用
弱引用与软引用的区别在于：只具有弱引用的对象拥有更短暂的生命周期。在垃圾回收器线程扫描它所管辖的内存区域的过程中，一旦发现了只具有弱引用的对象，不管当前内存空间足够与否，都会回收它的内存。不过，由于垃圾回收器是一个优先级很低的线程，因此不一定会很快发现那些只具有弱引用的对象。
弱引用可以和一个引用队列（ReferenceQueue）联合使用，如果弱引用所引用的对象被垃圾回收，Java虚拟机就会把这个弱引用加入到与之关联的引用队列中。
import java.lang.ref.WeakReference;
public class Main {
public static void main(String[] args) {
WeakReference<String> sr = new WeakReference<String>(new String("hello"));
System.out.println(sr.get());
System.gc(); //通知JVM的gc进行垃圾回收
System.out.println(sr.get());
}
}4，虚引用
“虚引用”顾名思义，就是形同虚设，与其他几种引用都不同，虚引用并不会决定对象的生命周期。如果一个对象仅持有虚引用，那么它就和没有任何引用一样，在任何时候都可能被垃圾回收器回收。
虚引用主要用来跟踪对象被垃圾回收器回收的活动。虚引用与软引用和弱引用的一个区别在于：虚引用必须和引用队列 （ReferenceQueue）联合使用。当垃圾回收器准备回收一个对象时，如果发现它还有虚引用，就会在回收对象的内存之前，把这个虚引用加入到与之 关联的引用队列中。
import java.lang.ref.PhantomReference;
import java.lang.ref.ReferenceQueue;
public class Main {
public static void main(String[] args) {
ReferenceQueue<String> queue = new ReferenceQueue<String>();
PhantomReference<String> pr = new PhantomReference<String>(new String("hello"), queue);
System.out.println(pr.get());
}
}程序可以通过判断引用队列中是否已经加入了虚引用，来了解被引用的对象是否将要被垃圾回收。如果程序发现某个虚引用已经被加入到引用队列，那么就可以在所引用的对象的内存被回收之前采取必要的行动。
二，引用队列ReferenceQueue
就是一个引用队列，如果保存的是Reference对象本身，如果：Reference引用指向的对象被GC回收，其实Reference已经无效了
这种Reference将被放入引用队列，可以在这里将其清除，避免占有空间
/**
* Created by spark on 2017/10/25.
*/
import java.lang.ref.Reference;
import java.lang.ref.ReferenceQueue;
import java.lang.ref.WeakReference;
public class ReferenceQueueTest {
public static void main(String[] args) {
final ReferenceQueue q = new ReferenceQueue();
String str = new String("test");
WeakReference wr = new WeakReference(str, q);
Thread t = new Thread(){
@Override
public void run() {
try {
Reference reference = q.remove();
System.out.println(reference + " event fired.");
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
};
t.setDaemon(true);
t.start();
System.out.println("Reference Queue is listening.");
str = null; // clear strong reference
System.out.println("Ready to gc");
System.gc();
try {
Thread.sleep(2000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println("wr.get: " + wr.get());
}
}三，WeakHashMap
弱引用map：就是Key键是一个弱引用的键，如果Key键被回收，则在get该map中值后，会自动remove掉value
如果Key键始终被强引用，则是无法被回收的；
注意Value是被强引用的，所以不要让Value间接的引用了Key键，这将导致key时钟被强引用
这个：适合于受Key的生命周期控制的缓存
import java.util.HashMap;
import java.util.Iterator;
import java.util.Map;
import java.util.WeakHashMap;
/**
* Created by spark on 2017/10/25.
*/
public class WeakHashMapTest {
public static void main(String[] args) throws Exception {
String test = new String("test");
String tmp = new String("tmp");
Map weakmap = new WeakHashMap();
Map map = new HashMap();
map.put(test, "test");
map.put(tmp, "tmp");
weakmap.put(test, "test");
weakmap.put(tmp, "tmp");
map.remove(test);
//清除强引用
test=null;
tmp=null;
System.gc();
Iterator itrTest = map.entrySet().iterator();
while (itrTest.hasNext()) {
Map.Entry en = (Map.Entry)itrTest.next();
System.out.println("map:"+en.getKey()+":"+en.getValue());
}
Iterator itrTmp = weakmap.entrySet().iterator();
while (itrTmp.hasNext()) {
Map.Entry en = (Map.Entry)itrTmp.next();
System.out.println("weakmap:"+en.getKey()+":"+en.getValue());
}
}
}四，如何应用软引用避免OOM
假如有一个应用需要读取大量的本地图片，如果每次读取图片都从硬盘读取，则会严重影响性能，但是如果全部加载到内存当中，又有可能造成内存溢出，此时使用软引用可以解决这个问题。
private Map<String, SoftReference<Bitmap>> imageCache = new HashMap<String, SoftReference<Bitmap>>();
public void addBitmapToCache(String path) {
// 强引用的Bitmap对象
Bitmap bitmap = BitmapFactory.decodeFile(path);
// 软引用的Bitmap对象
SoftReference<Bitmap> softBitmap = new SoftReference<Bitmap>(bitmap);
// 添加该对象到Map中使其缓存
imageCache.put(path, softBitmap);
}
public Bitmap getBitmapByPath(String path) {
// 从缓存中取软引用的Bitmap对象
SoftReference<Bitmap> softBitmap = imageCache.get(path);
// 判断是否存在软引用
if (softBitmap == null) {
return null;
}
// 取出Bitmap对象，如果由于内存不足Bitmap被回收，将取得空
Bitmap bitmap = softBitmap.get();
return bitmap;
}注，本段代码摘自
http://blog.csdn.net/arui319/article/details/8489451
五，讲解原因
为讲解Spark RDD，Shuffle，累加器，广播变量等数据回收类文章做准备。
推荐阅读