Android开发优化之的强引用、软引用、弱引用的使用

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• 引言

早在JDK1.2，Java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。
但是平时我们的代码中似乎很少出现这些, 而之前还看到过一份代码中, 一个Activity中有一个静态变量持有对自己的弱引用,来达到类似的singleTask的效果.

So, 是时候系统的学习一下软引用、弱引用这些,并对我们的代码进行优化了.

• 强引用

    String str = new String("xiamin");

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。

强引用特点：

• 强引用可以直接访问目标对象。
• 强引用所指向的对象在任何时候都不会被系统回收。JVM宁愿抛出OOM异常，也不会回收强引用所指向的对象。
• 强引用可能导致内存泄露。

• 软引用 (SoftReference)

简单用法

    MyObject aRef = new  MyObject();
    SoftReference aSoftRef=new SoftReference(aRef);
    
    MyObject anotherRef=(MyObject)aSoftRef.get();

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。

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。

    ReferenceQueue queue = new  ReferenceQueue();
    SoftReference  ref=new  SoftReference(aMyObject, queue);
    

那么当这个SoftReference所软引用的aMyOhject被垃圾收集器回收的同时，ref所强引用的SoftReference对象被列入ReferenceQueue。也就是说，ReferenceQueue中保存的对象是Reference对象，而且是已经失去了它所软引用的对象的Reference对象。另外从ReferenceQueue这个名字也可以看出，它是一个队列，当我们调用它的poll()方法的时候，如果这个队列中不是空队列，那么将返回队列前面的那个Reference对象。
在任何时候，我们都可以调用ReferenceQueue的poll()方法来检查是否有它所关心的非强可及对象被回收。如果队列为空，将返回一个null,否则该方法返回队列中前面的一个Reference对象。利用这个方法，我们可以检查哪个SoftReference所软引用的对象已经被回收。于是我们可以把这些失去所软引用的对象的SoftReference对象清除掉。常用的方式为:

    SoftReference ref = null;
    while ((ref = (EmployeeRef) q.poll()) != null) {
        // 清除ref
    }

当然,我们作为Android开发中使用,正常是用来处理图片这种占用内存大的类的.

所以,我们应该这样使用.

    View view = findViewById(R.id.button);
    Bitmap bitmap = BitmapFactory.decodeResource(getResources(),R.drawable.ic_launcher);
    Drawable drawable = new BitmapDrawable(bitmap);
    SoftReference<Drawable> drawableSoftReference = 
                                                new SoftReference<Drawable>(drawable);
        Drawable bgdrawable = drawableSoftReference.get();
    if(bgdrawable != null) {
        view.setBackground(bgdrawable);
    }

这样的好处是
通过软引用的get()方法，取得drawable对象实例的强引用，发现对象被未回收。在GC在内存充足的情况下，不会回收软引用对象。此时view的背景显示.
实际情况中,我们会获取很多图片.然后可能给很多个view展示, 这种情况下很容易内存吃紧导致oom,

内存吃紧，系统开始会GC。这次GC后，drawables.get()不再返回Drawable对象，而是返回null，这时屏幕上背景图不显示，说明在系统内存紧张的情况下，软引用被回收。

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。

• 弱引用 (WeakReference)

用法

WeakReference<User> sr = new WeakReference<User>(new User());

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。

使用场景,handler的使用防止内存泄露

import android.os.Bundle;
import android.os.Handler;
import android.os.Message;
import android.support.v7.app.AppCompatActivity;
import java.lang.ref.WeakReference;
 
public class MainActivity extends AppCompatActivity {
 
    private Handler handler  ;
 
    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
 
        handler = new MyHandler( this ) ;
 
        new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
               handler.sendEmptyMessage( 0 ) ;
            }
        }).start() ;
 
    }
 
    private static class MyHandler extends Handler {
        WeakReference<MainActivity> weakReference ;
 
        public MyHandler(MainActivity activity ){
            weakReference  = new WeakReference<MainActivity>( activity) ;
        }
 
        @Override
        public void handleMessage(Message msg) {
            super.handleMessage(msg);
            if ( weakReference.get() != null ){
                // update android ui
            }
        }
    }
 
}

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。
软引用，弱引用都非常适合来保存那些可有可无的缓存数据。如果这样做，当系统内存不足时，这些缓存数据会被回收，不会导致内存溢出。而当内存资源充足时，这些缓存数据又可以存在相当长的时间。

• 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。

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本文作者：Anderson/Jerey_Jobs

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