弱引用研究

通常的，当说起对象引用的时候，一般指的是强引用，即只要这个对象还是可达状态（还会被程序访问到），那么垃圾回收器就不会去回收它。

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而弱引用的对象被认为是不可达的，但它可以由应用程序访问，同时还能被垃圾回收器收回。支持垃圾收集的语言大多都支持弱引用，例如Java，C#，Python等。

通常，弱引用特别适合以下对象：占用大量内存，但通过垃圾回收功能回收以后很容易重新创建。C#中使用WeakReference类来创建弱引用对象。

下面是示例代码：

public string FilePath = "PathToMyImportantFile.dat";
       public WeakReference WeakRef = new WeakReference(null);
       public object ImportantBigFileContents
       {
           get
           {
               object bigObject = WeakRef.Target;
               if (bigObject == null)// 该弱引用已经被回收了，那么就变成null，则需要构造大对象。
               {
                   using (StreamReader r = new StreamReader(FilePath))
                       bigObject = r.ReadToEnd();
                   WeakRef.Target = bigObject;
               }
               return bigObject;
           }
       }

假设ImportantBigFileContents是某一个类的属性，该属性值是一个很占内存的对象，那么可以考虑使用弱引用存储这个大对象。

如果弱引用中的Target属性中的值仍然存在，则直接获取这个值返回。如果这个值已经被垃圾回收器回收掉了，那么这个值就是null。因此需要重新构造出该大对象。

注意，垃圾回收器究竟再何时启动，程序员是没法掌控的，因此也不能确定弱引用对象何时被回收。所以，很容易犯如下的错误，比如如下代码：

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

看上去没啥错误，如果WeakRef.Target属性为null则构造出大对象，如果WeakRef.Target有值则返回该值。

但是这里有一个小概率事情，由于垃圾回收器是异步执行的，你不会知道啥时回收，有一种可能是要调用return WeakRef.Target;句子前回收了。这样的话就会导致返回null。因此，推荐的做法是在读取弱引用对象之前，还是把它放入强引用对象中，即放入一个普通的对象中去。

弱引用还可以用来处理内存泄露的风险，例如常见的垃圾回收算法是引用计数，引用计数法计算了对象被引用的次数，在被引用的次数为0的时候，回收该对象。但是对于环形引用的对象，无法回收。即比如A中对象引用了B对象，B对象中也引用了A对象，这种情况下，垃圾回收器无法回收A对象和B对象，一旦这种环形引用的多了之后，就会引发内存泄露。

如果把A对象和B对象都设成弱引用的话，GC在必要的时候还是会收回资源的。

但是同时也要避免对小对象使用弱引用，因为指针本身可能和对象一样大，或者比对象还大。事实上，如果内存不是那么紧张的话，也没必要过度的使用弱引用。