Пакет java.lang.ref

Предоставляет классы объектов-ссылок, которые поддерживают ограниченное взаимодействие с сборщиком мусора. Программа может использовать объект-ссылку для поддержания ссылки на какой-либо другой объект таким образом, что последний объект всё ещё может быть удалён сборщиком. Программа также может организовать уведомление о событиях, произошедших после того, как сборщик мусора определил, что достижимость данного объекта изменилась.

Спецификация пакета

Объект-ссылка инкапсулирует ссылку на некоторый другой объект таким образом, что сама ссылка может быть просмотрена и обработана как любой другой объект. Предоставляются три типа объектов-ссылок, каждый из которых слабее предыдущего: мягкие, слабые и фантомные. Каждый тип соответствует различной степени достижимости, как определено ниже. Мягкие ссылки предназначены для реализации кэшей, чувствительных к памяти, слабые ссылки предназначены для реализации канонизирующих отображений, которые не препятствуют тому, чтобы их ключи (или значения) были удалены, а фантомные ссылки предназначены для планирования действий по очистке посмертно. Действия по очистке посмертно могут быть зарегистрированы и управляются Cleaner.

Каждый тип объектов-ссылок реализован подклассом абстрактного базового класса Reference. Экземпляр одного из этих подклассов инкапсулирует единственную ссылку на конкретный объект, называемый ссылочной сущностью. Каждый объект ссылки предоставляет методы для получения и очистки ссылки. Помимо операции очистки, объекты-ссылки являются неизменяемыми, поэтому никакая set операция не предоставляется. Программа может дополнительно создать подклассы этих подклассов, добавляя необходимые поля и методы, или она может использовать эти подклассы без изменений.

Уведомление

Программа может запросить уведомление об изменениях в достижимости объекта, зарегистрировав соответствующий объект ссылки в очереди ссылок в момент создания объекта ссылки. Через некоторое время после того, как сборщик мусора определит, что достижимость объекта-ссылочной сущности изменилась на значение, соответствующее типу ссылки, он очистит ссылку и добавит её в связанную очередь. В этот момент ссылка считается зарегистрированной в очереди. Программа может извлекать ссылки из очереди либо путём опроса, либо путём блокирования до тех пор, пока ссылка не станет доступной. Очереди ссылок реализуются классом ReferenceQueue.

Связь между зарегистрированным объектом ссылки и его очередью односторонняя. То есть очередь не отслеживает ссылки, зарегистрированные в ней. Если зарегистрированная ссылка сама становится недоступной, то она никогда не будет зарегистрирована в очереди. Программа, использующая объекты ссылки, несёт ответственность за обеспечение того, чтобы объекты оставались доступными до тех пор, пока программа заинтересована в их объектах-ссылочных сущностях.

Хотя некоторые программы выберут для себя задачу выделения потока для удаления объектов-ссылок из одной или нескольких очередей и их обработки, это совершенно необязательно. Часто хорошо работает тактика проверки очереди ссылок в ходе выполнения некоторого другого достаточно частого действия. Например, хеш-таблица, которая использует слабые ссылки для реализации слабых ключей, может опрашивать свою очередь ссылок каждый раз, когда к таблице осуществляется доступ. Так работает класс WeakHashMap. Поскольку метод ReferenceQueue.poll просто проверяет внутреннюю структуру данных, эта проверка добавит небольшую нагрузку к методам доступа к хеш-таблице.

Достижимость

От наибольшей к наименьшей, различные уровни достижимости отражают жизненный цикл объекта. Они операционно определяются следующим образом:

• Объект считается сильно достижимым, если к нему можно обратиться из некоторого потока без прохождения через какие-либо объекты-ссылки. Недавно созданный объект сильно достижим для потока, который его создал.
• Объект считается мягко достижимым, если он не является сильно достижимым, но к нему можно обратиться, пройдя через мягкую ссылку.
• Объект считается слабо достижимым, если он не является ни сильно, ни мягко достижимым, но к нему можно обратиться, пройдя через слабую ссылку. Когда слабые ссылки на слабо достижимый объект очищаются, объект становится готовым к финализации.
• Объект считается фантомно достижимым, если он не является ни сильно, ни мягко, ни слабо достижимым, он был финализирован, и на него указывает какая-то фантомная ссылка.
• Наконец, объект считается недостижимым и, следовательно, готовым к освобождению, когда он не достижим ни одним из вышеперечисленных способов.