Android性能优化篇:使用软引用和弱引用

Android性能优化篇:使用软引用和弱引用

Java从JDK1.2版本开始,就把对象的引用分为四种级别,从而使程序能更加灵活的控制对象的生命周期。这四种级别由高到低依次为:强引用、软引用、弱引用和虚引用。

这里重点介绍一下软引用和弱引用。

如果一个对象只具有软引用,那么如果内存空间足够,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。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,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。

如果一个对象只具有弱引用,那么在垃圾回收器线程扫描的过程中,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。弱引用也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。

弱引用与软引用的根本区别在于:只具有弱引用的对象拥有更短暂的生命周期,可能随时被回收。而只具有软引用的对象只有当内存不够的时候才被回收,在内存足够的时候,通常不被回收。

在java.lang.ref包中提供了几个类:SoftReference类、WeakReference类和PhantomReference类,它们分别代表软引用、弱引用和虚引用。ReferenceQueue类表示引用队列,它可以和这三种引用类联合使用,以便跟踪Java虚拟机回收所引用的对象的活动。

在Android应用的开发中,为了防止内存溢出,在处理一些占用内存大而且声明周期较长的对象时候,可以尽量应用软引用和弱引用技术。

下面以使用软引用为例来详细说明。弱引用的使用方式与软引用是类似的。

假设我们的应用会用到大量的默认图片,比如应用中有默认的头像,默认游戏图标等等,这些图片很多地方会用到。如果每次都去读取图片,由于读取文件需要硬件操作,速度较慢,会导致性能较低。所以我们考虑将图片缓存起来,需要的时候直接从内存中读取。但是,由于图片占用内存空间比较大,缓存很多图片需要很多的内存,就可能比较容易发生OutOfMemory异常。这时,我们可以考虑使用软引用技术来避免这个问题发生。

首先定义一个HashMap,保存软引用对象。

private Map<String, SoftReference<Bitmap>> imageCache = new HashMap<String, SoftReference<Bitmap>>();

再来定义一个方法,保存Bitmap的软引用到HashMap。

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); 

    }

获取的时候,可以通过SoftReference的get()方法得到Bitmap对象。

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; 

    }

使用软引用以后,在OutOfMemory异常发生之前,这些缓存的图片资源的内存空间可以被释放掉的,从而避免内存达到上限,避免Crash发生。

需要注意的是,在垃圾回收器对这个Java对象回收前,SoftReference类所提供的get方法会返回Java对象的强引用,一旦垃圾线程回收该Java对象之后,get方法将返回null。所以在获取软引用对象的代码中,一定要判断是否为null,以免出现NullPointerException异常导致应用崩溃。

经验分享: 到底什么时候使用软引用,什么时候使用弱引用呢? 个人认为,如果只是想避免OutOfMemory异常的发生,则可以使用软引用。如果对于应用的性能更在意,想尽快回收一些占用内存比较大的对象,则可以使用弱引用。 还有就是可以根据对象是否经常使用来判断。如果该对象可能会经常使用的,就尽量用软引用。如果该对象不被使用的可能性更大些,就可以用弱引用。 另外,和弱引用功能类似的是WeakHashMap。WeakHashMap对于一个给定的键,其映射的存在并不阻止垃圾回收器对该键的回收,回收以后,其条目从映射中有效地移除。WeakHashMap使用ReferenceQueue实现的这种机制。

原文发布于微信公众号 - Java学习网(javalearns)

原文发表时间:2015-07-07

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