弱引用研究

通常的，當說起對象引用的時候，一般指的是強引用，即只要這個對象還是可達狀態（還會被程序訪問到），那么垃圾回收器就不會去回收它。

而弱引用的對象被認為是不可達的，但它可以由應用程序訪問，同時還能被垃圾回收器收回。支持垃圾收集的語言大多都支持弱引用，例如Java，C#，Python等。

通常，弱引用特別適合以下對象：占用大量內存，但通過垃圾回收功能回收以后很容易重新創建。C#中使用WeakReference類來創建弱引用對象。

下面是示例代碼：

public string FilePath = "PathToMyImportantFile.dat";
       public WeakReference WeakRef = new WeakReference(null);
       public object ImportantBigFileContents
       {
           get
           {
               object bigObject = WeakRef.Target;
               if (bigObject == null)// 該弱引用已經被回收了，那么就變成null，則需要構造大對象。
               {
                   using (StreamReader r = new StreamReader(FilePath))
                       bigObject = r.ReadToEnd();
                   WeakRef.Target = bigObject;
               }
               return bigObject;
           }
       }

假設ImportantBigFileContents是某一個類的屬性，該屬性值是一個很占內存的對象，那么可以考慮使用弱引用存儲這個大對象。

如果弱引用中的Target屬性中的值仍然存在，則直接獲取這個值返回。如果這個值已經被垃圾回收器回收掉了，那么這個值就是null。因此需要重新構造出該大對象。

注意，垃圾回收器究竟再何時啟動，程序員是沒法掌控的，因此也不能確定弱引用對象何時被回收。所以，很容易犯如下的錯誤，比如如下代碼：

public object ImportantBigFileContents
       {
           get
           {
               if (WeakRef.Target == null)
                   using (StreamReader r = new StreamReader(FilePath))
                       WeakRef.Target = r.ReadToEnd();
               return WeakRef.Target;
           }
       }

看上去沒啥錯誤，如果WeakRef.Target屬性為null則構造出大對象，如果WeakRef.Target有值則返回該值。

但是這里有一個小概率事情，由于垃圾回收器是異步執行的，你不會知道啥時回收，有一種可能是要調用return WeakRef.Target;句子前回收了。這樣的話就會導致返回null。因此，推薦的做法是在讀取弱引用對象之前，還是把它放入強引用對象中，即放入一個普通的對象中去。

弱引用還可以用來處理內存泄露的風險，例如常見的垃圾回收算法是引用計數，引用計數法計算了對象被引用的次數，在被引用的次數為0的時候，回收該對象。但是對于環形引用的對象，無法回收。即比如A中對象引用了B對象，B對象中也引用了A對象，這種情況下，垃圾回收器無法回收A對象和B對象，一旦這種環形引用的多了之后，就會引發內存泄露。

如果把A對象和B對象都設成弱引用的話，GC在必要的時候還是會收回資源的。

但是同時也要避免對小對象使用弱引用，因為指針本身可能和對象一樣大，或者比對象還大。事實上，如果內存不是那么緊張的話，也沒必要過度的使用弱引用。