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解析Android開發優化之:軟引用與弱引用的應用

編輯:關於Android編程

如果一個對象只具有軟引用,那麼如果內存空間足夠,垃圾回收器就不會回收它;如果內存空間不足了,就會回收這些對象的內存。只要垃圾回收器沒有回收它,該對象就可以被程序使用。軟引用可用來實現內存敏感的高速緩存。軟引用可以和一個引用隊列(ReferenceQueue)聯合使用,如果軟引用所引用的對象被垃圾回收,Java虛擬機就會把這個軟引用加入到與之關聯的引用隊列中。

如果一個對象只具有弱引用,那麼在垃圾回收器線程掃描的過程中,一旦發現了只具有弱引用的對象,不管當前內存空間足夠與否,都會回收它的內存。不過,由於垃圾回收器是一個優先級很低的線程,因此不一定會很快發現那些只具有弱引用的對象。弱引用也可以和一個引用隊列(ReferenceQueue)聯合使用,如果弱引用所引用的對象被垃圾回收,Java虛擬機就會把這個弱引用加入到與之關聯的引用隊列中。

弱引用與軟引用的根本區別在於:只具有弱引用的對象擁有更短暫的生命周期,可能隨時被回收。而只具有軟引用的對象只有當內存不夠的時候才被回收,在內存足夠的時候,通常不被回收。

在java.lang.ref包中提供了幾個類:SoftReference類、WeakReference類和PhantomReference類,它們分別代表軟引用、弱引用和虛引用。ReferenceQueue類表示引用隊列,它可以和這三種引用類聯合使用,以便跟蹤Java虛擬機回收所引用的對象的活動。

在Android應用的開發中,為了防止內存溢出,在處理一些占用內存大而且聲明周期較長的對象時候,可以盡量應用軟引用和弱引用技術。

下面以使用軟引用為例來詳細說明。弱引用的使用方式與軟引用是類似的。

假設我們的應用會用到大量的默認圖片,比如應用中有默認的頭像,默認游戲圖標等等,這些圖片很多地方會用到。如果每次都去讀取圖片,由於讀取文件需要硬件操作,速度較慢,會導致性能較低。所以我們考慮將圖片緩存起來,需要的時候直接從內存中讀取。但是,由於圖片占用內存空間比較大,緩存很多圖片需要很多的內存,就可能比較容易發生OutOfMemory異常。這時,我們可以考慮使用軟引用技術來避免這個問題發生。

首先定義一個HashMap,保存軟引用對象。
復制代碼 代碼如下:
private Map<String, SoftReference<Bitmap>> imageCache = new HashMap<String, SoftReference<Bitmap>>();

再來定義一個方法,保存Bitmap的軟引用到HashMap。
復制代碼 代碼如下:
 public void addBitmapToCache(String path) {

        // 強引用的Bitmap對象

        Bitmap bitmap = BitmapFactory.decodeFile(path);

        // 軟引用的Bitmap對象

        SoftReference<Bitmap> softBitmap = new SoftReference<Bitmap>(bitmap);

        // 添加該對象到Map中使其緩存

        imageCache.put(path, softBitmap);

    }


獲取的時候,可以通過SoftReference的get()方法得到Bitmap對象。
復制代碼 代碼如下:
public Bitmap getBitmapByPath(String path) {

        // 從緩存中取軟引用的Bitmap對象

        SoftReference<Bitmap> softBitmap = imageCache.get(path);

        // 判斷是否存在軟引用

        if (softBitmap == null) {

            return null;

        }

        // 取出Bitmap對象,如果由於內存不足Bitmap被回收,將取得空

        Bitmap bitmap = softBitmap.get();

        return bitmap;

    }

使用軟引用以後,在OutOfMemory異常發生之前,這些緩存的圖片資源的內存空間可以被釋放掉的,從而避免內存達到上限,避免Crash發生。

需要注意的是,在垃圾回收器對這個Java對象回收前,SoftReference類所提供的get方法會返回Java對象的強引用,一旦垃圾線程回收該Java對象之後,get方法將返回null。所以在獲取軟引用對象的代碼中,一定要判斷是否為null,以免出現NullPointerException異常導致應用崩潰。


經驗分享:

到底什麼時候使用軟引用,什麼時候使用弱引用呢?

個人認為,如果只是想避免OutOfMemory異常的發生,則可以使用軟引用。如果對於應用的性能更在意,想盡快回收一些占用內存比較大的對象,則可以使用弱引用。

還有就是可以根據對象是否經常使用來判斷。如果該對象可能會經常使用的,就盡量用軟引用。如果該對象不被使用的可能性更大些,就可以用弱引用。

另外,和弱引用功能類似的是WeakHashMap。WeakHashMap對於一個給定的鍵,其映射的存在並不阻止垃圾回收器對該鍵的回收,回收以後,其條目從映射中有效地移除。WeakHashMap使用ReferenceQueue實現的這種機制。

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