Java中怎么避免OOM

Java中怎么避免OOM，很多新手對此不是很清楚，為了幫助大家解決這個難題，下面小編將為大家詳細講解，有這方面需求的人可以來學習下，希望你能有所收獲。

一.了解 強引用、軟引用、弱引用、虛引用的概念

在Java中，雖然不需要程序員手動去管理對象的生命周期，但是如果希望某些對象具備一定的生命周期的話（比如內存不足時JVM就會自動回收某些對象從而避免OutOfMemory的錯誤）就需要用到軟引用和弱引用了。

Java SE2開始，就提供了四種類型的引用：強引用、軟引用、弱引用和虛引用。Java中提供這四種引用類型主要有兩個目的：***是可以讓程序員通過代碼的方式決定某些對象的生命周期；第二是有利于JVM進行垃圾回收。下面來闡述一下這四種類型引用的概念：

1.強引用（StrongReference）

強引用就是指在程序代碼之中普遍存在的，比如下面這段代碼中的object和str都是強引用：

Object object = new Object();  String str = "hello";

只要某個對象有強引用與之關聯，JVM必定不會回收這個對象，即使在內存不足的情況下，JVM寧愿拋出OutOfMemory錯誤也不會回收這種對象。比如下面這段代碼：

public class Main {     public static void main(String[] args) {         new Main().fun1();     }     public void fun1() {         Object object = new Object();         Object[] objArr = new Object[1000];    }  }

如果想中斷強引用和某個對象之間的關聯，可以顯示地將引用賦值為null，這樣一來的話，JVM在合適的時間就會回收該對象。當運行至Object[] objArr = new Object[1000];這句時，如果內存不足，JVM會拋出OOM錯誤也不會回收object指向的對象。不過要注意的是，當fun1運行完之后，object和objArr都已經不存在了，所以它們指向的對象都會被JVM回收。

比如Vector類的clear方法中就是通過將引用賦值為null來實現清理工作的：

/**      * Removes the element at the specified position in this Vector.      * Shifts any subsequent elements to the left (subtracts one from their      * indices).  Returns the element that was removed from the Vector.      *      * @throws ArrayIndexOutOfBoundsException if the index is out of range      *         ({@code index < 0 || index >= size()})      * @param index the index of the element to be removed      * @return element that was removed      * @since 1.2      */     public synchronized E remove(int index) {     modCount++;     if (index >= elementCount)         throw new ArrayIndexOutOfBoundsException(index);     Object oldValue = elementData[index];     int numMoved = elementCount - index - 1;     if (numMoved > 0)         System.arraycopy(elementData, index+1, elementData, index,                  numMoved);     elementData[--elementCount] = null; // Let gc do its work     return (E)oldValue;     }

2.軟引用（SoftReference）

軟引用是用來描述一些有用但并不是必需的對象，在Java中用java.lang.ref.SoftReference類來表示。對于軟引用關聯著的對象，只有在內存不足的時候JVM才會回收該對象。因此，這一點可以很好地用來解決OOM的問題，并且這個特性很適合用來實現緩存：比如網頁緩存、圖片緩存等。

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JVM回收，這個軟引用就會被加入到與之關聯的引用隊列中。下面是一個使用示例：

import java.lang.ref.SoftReference;  public class Main {     public static void main(String[] args) {          SoftReference<String> sr = new SoftReference<String>(new String("hello"));         System.out.println(sr.get());     }  }

3.弱引用（WeakReference）

弱引用也是用來描述非必需對象的，當JVM進行垃圾回收時，無論內存是否充足，都會回收被弱引用關聯的對象。在java中，用java.lang.ref.WeakReference類來表示。下面是使用示例：

import java.lang.ref.WeakReference;  public class Main {     public static void main(String[] args) {          WeakReference<String> sr = new WeakReference<String>(new String("hello"));          System.out.println(sr.get());         System.gc();                //通知JVM的gc進行垃圾回收         System.out.println(sr.get());     }  }

輸出結果為：

hello  null

第二個輸出結果是null，這說明只要JVM進行垃圾回收，被弱引用關聯的對象必定會被回收掉。不過要注意的是，這里所說的被弱引用關聯的對象是指只有弱引用與之關聯，如果存在強引用同時與之關聯，則進行垃圾回收時也不會回收該對象（軟引用也是如此）。

弱引用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JVM回收，這個軟引用就會被加入到與之關聯的引用隊列中。

4.虛引用（PhantomReference）

虛引用和前面的軟引用、弱引用不同，它并不影響對象的生命周期。在java中用java.lang.ref.PhantomReference類表示。如果一個對象與虛引用關聯，則跟沒有引用與之關聯一樣，在任何時候都可能被垃圾回收器回收。

要注意的是，虛引用必須和引用隊列關聯使用，當垃圾回收器準備回收一個對象時，如果發現它還有虛引用，就會把這個虛引用加入到與之 關聯的引用隊列中。程序可以通過判斷引用隊列中是否已經加入了虛引用，來了解被引用的對象是否將要被垃圾回收。如果程序發現某個虛引用已經被加入到引用隊列，那么就可以在所引用的對象的內存被回收之前采取必要的行動。

二.進一步理解軟引用和弱引用

import java.lang.ref.PhantomReference;  import java.lang.ref.ReferenceQueue;  public class Main {     public static void main(String[] args) {         ReferenceQueue<String> queue = new ReferenceQueue<String>();         PhantomReference<String> pr = new PhantomReference<String>(new String("hello"), queue);         System.out.println(pr.get());     }  }

對于強引用，我們平時在編寫代碼時經常會用到。而對于其他三種類型的引用，使用得最多的就是軟引用和弱引用，這2種既有相似之處又有區別。它們都是用來描述非必需對象的，但是被軟引用關聯的對象只有在內存不足時才會被回收，而被弱引用關聯的對象在JVM進行垃圾回收時總會被回收。

在SoftReference類中，有三個方法，兩個構造方法和一個get方法（WekReference類似）：

兩個構造方法：

public SoftReference(T referent) {     super(referent);     this.timestamp = clock;     } public SoftReference(T referent, ReferenceQueue<? super T> q) {     super(referent, q);     this.timestamp = clock;     }

在使用軟引用和弱引用的時候，我們可以顯示地通過System.gc()來通知JVM進行垃圾回收，但是要注意的是，雖然發出了通知，JVM不一定會立刻執行，也就是說這句是無法確保此時JVM一定會進行垃圾回收的。get方法用來獲取與軟引用關聯的對象的引用，如果該對象被回收了，則返回null。

三.如何利用軟引用和弱引用解決OOM問題

前面講了關于軟引用和弱引用相關的基礎知識，那么到底如何利用它們來優化程序性能，從而避免OOM的問題呢？

下面舉個例子，假如有一個應用需要讀取大量的本地圖片，如果每次讀取圖片都從硬盤讀取，則會嚴重影響性能，但是如果全部加載到內存當中，又有可能造成內存溢出，此時使用軟引用可以解決這個問題。

設計思路是：用一個HashMap來保存圖片的路徑 和 相應圖片對象關聯的軟引用之間的映射關系，在內存不足時，JVM會自動回收這些緩存圖片對象所占用的空間，從而有效地避免了OOM的問題。在Android開發中對于大量圖片下載會經常用到。

.....  private Map<String, SoftReference<Bitmap>> imageCache = new HashMap<String, SoftReference<Bitmap>>();  <br>....  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);     }  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，如果由于內存不足Bitmap被回收，將取得空         Bitmap bitmap = softBitmap.get();         return bitmap;     }

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