Какие виды ссылок в Java знаешь: strong, soft, weak, phantom

1️⃣ Как кратко ответить

В Java существуют четыре типа ссылок: strong, soft, weak и phantom. Strong ссылки — это обычные ссылки, которые предотвращают сборку мусора. Soft ссылки используются для реализации кэшей и удаляются сборщиком мусора только при нехватке памяти. Weak ссылки позволяют объектам быть собранными мусором, если на них нет других strong или soft ссылок. Phantom ссылки используются для отслеживания удаления объектов из памяти и требуют использования ReferenceQueue.

2️⃣ Подробное объяснение темы

В Java ссылки на объекты могут быть разных типов, что позволяет управлять жизненным циклом объектов и их сборкой мусора. Это важно для оптимизации использования памяти и управления ресурсами.

Strong Reference (Сильная ссылка)

Сильные ссылки — это обычные ссылки, которые мы используем в Java по умолчанию. Если объект имеет хотя бы одну сильную ссылку, он не будет собран сборщиком мусора.

Object strongReference = new Object();

• Пример: strongReference — это сильная ссылка на объект Object. Пока эта ссылка существует, объект не будет собран мусором.

Soft Reference (Мягкая ссылка)

Мягкие ссылки используются для реализации кэшей. Объекты, на которые ссылаются мягкие ссылки, могут быть собраны сборщиком мусора, если JVM испытывает нехватку памяти.

import java.lang.ref.SoftReference;
​
Object object = new Object();
SoftReference<Object> softReference = new SoftReference<>(object);
object = null;

• Пример: softReference — это мягкая ссылка на объект. Если object становится null, объект может быть собран мусором при нехватке памяти.

Weak Reference (Слабая ссылка)

Слабые ссылки позволяют объектам быть собранными мусором, если на них нет других сильных или мягких ссылок. Они часто используются в картах слабых ссылок (WeakHashMap).

import java.lang.ref.WeakReference;
​
Object object = new Object();
WeakReference<Object> weakReference = new WeakReference<>(object);
object = null;

• Пример: weakReference — это слабая ссылка на объект. Объект может быть собран мусором, как только object становится null.

Phantom Reference (Фантомная ссылка)

Фантомные ссылки используются для отслеживания удаления объектов из памяти. Они всегда должны быть связаны с ReferenceQueue.

import java.lang.ref.PhantomReference;
import java.lang.ref.ReferenceQueue;
​
Object object = new Object();
ReferenceQueue<Object> referenceQueue = new ReferenceQueue<>();
PhantomReference<Object> phantomReference = new PhantomReference<>(object, referenceQueue);
object = null;

• Пример: phantomReference — это фантомная ссылка на объект. Она используется для отслеживания, когда объект будет удален из памяти. Объект не может быть получен через фантомную ссылку, и она всегда должна быть связана с ReferenceQueue.

Применение и Зачем это нужно

• Strong References: Используются по умолчанию для всех объектов. Они гарантируют, что объект будет доступен до тех пор, пока на него есть ссылка.
• Soft References: Полезны для кэширования данных, которые можно восстановить, если они будут удалены из памяти.
• Weak References: Используются для создания карт слабых ссылок, где ключи могут быть собраны мусором, если на них нет других ссылок.
• Phantom References: Применяются для выполнения действий после удаления объекта из памяти, например, для освобождения ресурсов, связанных с объектом.

Эти типы ссылок позволяют более гибко управлять памятью и ресурсами в Java-приложениях, что особенно важно для приложений с ограниченными ресурсами или требующих высокой производительности.