WeakReference才是LeakCanary真正的核心

前言

LeakCanary的源码分析,请参考以下文章,他们写的比我好,我这个只讲WeakReference与LeakCanary的关系
《java 源码系列 - 带你读懂 Reference 和 ReferenceQueue》
《LeakCanary原理分析》

疑问

对于LeakCanary的源码,或多或少的还是了解一点,但这次本着刨根问底的劲儿,就一行一行的捋捋,结果发现,下图中内存泄漏的判断逻辑,我咋个都想不通为什么?

1区代码执行gc过后,执行3区代码,如果弱引用的对象还可达,说明这个对象没有被回收。但是,对象没有被回收,为什么又从Set中移除这个key。再执行2区代码,无论如何Set中都不会再有这个key,结果都为false了还分分析个锤子....

我在这儿看了几个小时,最后才发现,我完全理解反了,因为我没有弄明白:
1:如果一个对象只被一个弱引用所关联,那么在gc的时候一定会被回收
2:构建一个弱引用(WeakReference)需要被引用的对象和一个弱引用队列(ReferenceQueue)

比如:

ReferenceQueue<Object> rq = new ReferenceQueue<Object>();//创建弱引用队列
WeakReference<String> wr = new WeakReference(new String(“3”), rq);//创建弱引用

此时弱引用队列rq和弱引用wr只是产生了关联,wr.queue= rq ,没做任何操作,那这个wr是什么时候添加到rq中去的?为什么添加到rq中去了反而还要remove,remove了却又要判断contains?

原来这一切都是jvm gc和引用相关的知识,我们把上面的代码改一下:

ReferenceQueue<Object> rq = new ReferenceQueue<Object>();//创建弱引用队列
String s = new String("3");
WeakReference<String> wr = new WeakReference(s, rq);//创建弱引用
system.gc();
system.out.println(wr.get() == null)

这个结果肯定为false,因为堆中开辟内存存储new String(“3”)这个对象,栈中的引用String s 指向了堆中的对象new String(“3”),所以对象new String(“3”)就不仅仅只被wr这个弱引用所引用,还有String s这个强引用。如果一个对象只被一个弱引用所关联,那么在gc的时候一定会被回收,反过来说,如果一个对象不仅被弱引用引用,还被强引用引用,那么gc肯定是无效的,除非你把强引用置空,s=null,取消s对对象new String("3")**的引用,那么gc的时候才wr才会被回收。

WeakReference有四个状态:
Active:一般来说,内存一开始被分配的状态都是 Active,
Pending: 大概是指快要被放进队列的对象,也就是马上要回收的对象,
Enqueued: 就是对象的内存已经被回收了,把这个对象放入到一个队列中,方便以后我们查询某个对象是否被回收,
Inactive: 就是最终的状态,不能再变为其它状态

注意第三个状态Enqueued,当这个弱引用被回收后,gc会把这个弱引用所指向的对象加入到引用队列中,也就是前面的rq

所以有了LeakCanary的源码:

private boolean gone(KeyedWeakReference reference) {
    return !retainedKeys.contains(reference.key);
}

private void removeWeaklyReachableReferences() {
// WeakReferences are enqueued as soon as the object to which they point to becomes weakly
// reachable. This is before finalization or garbage collection has actually happened.
  KeyedWeakReference ref;
  while ((ref = (KeyedWeakReference) queue.poll()) != null) {
    retainedKeys.remove(ref.key);
  }
}

当removeWeaklyReachableReferences()中while执行,ref如果不为空,说明gc已经把这个弱引用已经回收了(因为回收后才会被加到引用队列中),如果没有加进来,就说明ref没有被回收,ref是弱引用,他没被回收,说明ref所引用的对象,不仅被ref一个弱引用所引用,还有其他强引用所引用,这就是内存泄漏!

当然,queue中不为空,则retainedKeys.remove(ref.key);移除这个key,在判断boolean gone(KeyedWeakReference reference)时,已经移除为fasle,说明已经被回收了。

抓住一个重点:

queue中有这个引用,说明已经被回收了,回收后retainedKeys中就不会有这个key,如果把key和这个引用抽象的看为同一个东西,就是,queue有retainedKeys无,不泄露,queue无retainedKeys有,泄漏!

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