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我的朋友

分类: 架构设计与优化

2019-04-20 22:12:32

Java编程语言中几种不同的引用类型是面试时经常容易被问到的问题:强引用,软引用,弱引用,虚引用。

其实除了Java之外,某些 其他编程语言也有类似概念,比如ABAP。今天我们就来比较一下。

根据ABAP帮助文档,我们可以把某个对象的引用包在一个Weak Reference的实例里。ABAP的Weak Reference实例通过类CL_ABAP_WEAK_REFERENCE实现。

看下面的例子:首先我在堆上创建了一个新的LCL_PERSON实例,然后包到一个ABAP weak reference里。

lo_person = NEW lcl_person( 'Jerry' ).

lo_weak = NEW cl_abap_weak_reference( lo_person ).

稍后,我们想拿到被包裹的lo_person引用时,使用weak reference提供的get方法。见下图示例:

lo_person = CAST lcl_person( lo_weak->get( ) ).

引用lo_person什么时候会变成initial呢?如果当ABAP垃圾回收器(Garbage Collector)开始工作时,已经没有任何引用再指向lo_person, 则lo_person会变成initial。

看下面这个例子加深理解。

REPORT ztest.

PARAMETERS: clear TYPE char1 as CHECKBOX DEFAULT abap_true,

gc TYPE char1 as CHECKBOX DEFAULT abap_true.

CLASS lcl_person DEFINITION.

PUBLIC SECTION.

DATA: mv_name TYPE string.

METHODS: constructor IMPORTING !iv_name TYPE string.

ENDCLASS.

CLASS lcl_person IMPLEMENTATION.

METHOD: constructor.

me->mv_name = iv_name.

ENDMETHOD.

ENDCLASS.

START-OF-SELECTION.

DATA: lo_person TYPE REF TO lcl_person,

lo_weak TYPE REF TO cl_abap_weak_reference.

lo_person = NEW lcl_person( 'Jerry' ).

lo_weak = NEW cl_abap_weak_reference( lo_person ).

IF clear = abap_true.

CLEAR: lo_person.

ENDIF.

IF gc = abap_true.

cl_abap_memory_utilities=>do_garbage_collection( ).

ENDIF.

lo_person = CAST lcl_person( lo_weak->get( ) ).

IF lo_person IS INITIAL.

WRITE: / 'reference not available'.

ELSE.

WRITE: / 'reference still available'.

ENDIF. 

这个report有两个开关,如下图。第一个开关控制lo_person这个引用是否被关键字CLEAR显式地置为INITIAL, 第二个开关决定是否在代码中显式地调用ABAP垃圾回收器。

这两个开关的打开和关闭状态,一共有4种组合。

在第一种情况下,通过关键字CLEAR清除了lo_person的引用,从ABAP的内存检查器(事务码s_memory_inspector)能发现,lo_person现在已经不指向任何内存中的对象了。

对于其他三种情况,LCL_PERSON的实例都不会被ABAP垃圾回收器清除:

Java

Java中的weak reference表现行为和ABAP一致。

我把上面的ABAP测试代码用Java程序重新写一遍:

 import java.lang.ref.WeakReference; class Person { private String mName; public Person(String name) { this.mName = name;

    } public String getName() { return this.mName;

    }

} public class WeakReferenceTest { public static void check(Person person) { if (person == null) {

            System.out.println("Reference invalid");

        } else {

            System.out.println("Reference still available");

        }

    } public static void main(String[] args) {

        Person jerry = null;

        WeakReference person = new WeakReference(new Person( "Jerry"));

        jerry = new Person("Ben"); // if you comment out this line, Reference will be available System.gc();

        Person restore = person.get();

        check(restore);

    }

} 

ABAP Soft reference - ABAP软应用

在我目前使用的ABAP Netweaver 750 SP4系统中,ABAP软应用尚未实现,

Java和ABAP中的几种引用类型的分析和比较

在系统里只有个空的CL_ABAP_SOFT_REFERENCE, 其描述信息写的是Do Not Use this Class!

Java和ABAP中的几种引用类型的分析和比较

那么我们就来试试Java的软应用 Soft Reference:

package reference; import java.lang.ref.SoftReference; import java.util.ArrayList; class Person2 { private String mName; public Person2(String name) { this.mName = name;

    } public String getName() { return this.mName;

    } public void finalize() {

        System.out.println("finalize called: " + this.mName);

    } public String toString() { return "Hello, I am " + this.mName;

    }

} public class SoftReferenceTest { public static void main(String[] args) {

        SoftReference person = new SoftReference(new Person2( "Jerry"));

        System.out.println(person.get());

        ArrayList big = new ArrayList(); for (int i = 0; i < 10000; i++) {

            big.add(new Person2(String.valueOf(i)));

        }

        System.gc();

        System.out.println("End: " + person.get());

    }

} 

控制台打印出的输出:

Hello, I am Jerry

End: Hello, I am Jerry

即便我创建了1万个Person对象的实例,确实消耗了一些内存,然后内存消耗还远远没有大到会导致包含在软应用中的Person2类的引用被JDK删除掉的程度。因此我在代码中调用Java的垃圾回收器System.gc()之后,该引用仍然存在。

在Java中,软应用通常被用来实现在内存资源很有限的环境下的缓存机制,比如Android手机开发中。

Java 虚引用 PhantomReference

使用下面的代码测试虚引用:

package aop; import java.lang.ref.PhantomReference; import java.lang.ref.ReferenceQueue; public class PhantomReferenceTest { public static void main(String[] args) {

        Object phantomObj;

        PhantomReference phantomRef, phantomRef2;

        ReferenceQueue phantomQueue;

        phantomObj = new String("Phantom Reference");

        phantomQueue = new ReferenceQueue();

        phantomRef = new PhantomReference(phantomObj, phantomQueue);

        System.out.println("1 Phantom Reference:" + phantomRef.get());

        System.out.println("2 Phantom Queued: " + phantomRef.isEnqueued());

        phantomObj = null;

        System.gc();

        System.out.println("3 Anything in Queue? : " + phantomQueue.poll()); if (!phantomRef.isEnqueued()) {

            System.out.println("4 Requestion finalization.");

            System.runFinalization();

        }

        System.out.println("5 Anything in Queue?: " + phantomRef.isEnqueued());

        phantomRef2 = (PhantomReference) phantomQueue.poll();

        System.out.println("6 Original PhantomReference: " + phantomRef);

        System.out.println("7 PhantomReference from Queue: " + phantomRef2);

    }
} 

测试输出:

1. Phantom Reference: null

2. Phantom Queued: false

3. Anything in Queue? : null

5. Anything in Queue?: true

6. Original PhantomReference: java.lang.ref.PhantomReference@2a139a55

7. PhantomReference from Queue: java.lang.ref.PhantomReference@2a139a55

和之前介绍的弱引用(WeakReference)和软引用(SoftReference)不同,包裹在虚引用(PhantomReference)中的对象实例无法通过需引用的get方法返回,因此在第一行输出我们会看到: “1. Phantom Reference: null”.

在上面示例代码中虚引用PhantomReference的构造函数里, 我传入了一个队列作为输入参数。当包裹在虚引用实例中的对象引用被Java垃圾回收器删除时,虚引用实例本身会自动被JVM插入我之前指定到虚引用构造函数输入参数的那个队列中去。

在System.runFinalization()执行之前,phantomRef.isEnqueued()返回false,phantomQueue.poll()返回空。

当phantomObj实例被JVM删除后, 虚引用PhantomReference本身被加入到队列中,并且能够通过队列提供的API所访问:phantomQueue.poll(). 打印输出的第6行和第7行也说明了这一点。

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