Golang的弱引用
在学习观察者模式的时候，看到观察者模式的实现方式之一有弱引用，所以专门学习了一下这个知识点。
一、什么是弱引用
弱引用是一种特殊的引用类型，它允许引用一个对象而不增加该对象的引用计数。这意味着，弱引用不会阻止垃圾回收器（GC）回收被引用的对象，即使该对象只被弱引用关联。
说人话就是：弱引用的对象在任何时候都可能被垃圾回收器回收。
二、弱引用的应用场景
弱引用在处理缓存、对象池、观察者模式等场景中非常有用。在这些应用场景中，我们通常需要一个数据结构能够动态地增减对象，同时不会让这些对象被垃圾回收机制所回收，弱引用正好能够满足这个需求。
三、弱引用在Go中存在吗
答案：存在。
四、弱引用在Go语言中具体是如何实现的
sync.Map：sync.Map与普通的map不同，它不会阻止其键的垃圾回收。这意味着，如果一个键没有其他强引用，它所引用的对象可以被垃圾回收器回收。sync.Map提供了Store、Load和Delete等方法来操作键值对，同时允许垃圾回收器回收不再需要的键值对。sync.Pool：sync.Pool提供了一种对象池的机制，它允许对象在不被使用时被回收。sync.Pool中的对象是弱引用的，它们可以在内存不足时被垃圾回收器回收，这使得sync.Pool成为实现缓存时避免内存泄漏的有用工具。reflect.WeaklyTypedPtr方法：Go语言在标准库中提供了一种弱引用的实现方式，即使用reflect包中的WeaklyTypedPtr方法。该方法接受一个interface{}类型的输入，并将其转换为弱引用。使用该方法可以创建一个不会增加对象引用计数的指针，同时也不会让该对象被垃圾回收机制所忽略，这使得开发者能够更加灵活地管理内存。- 垃圾回收机制：Go语言的垃圾回收机制也与弱引用有关。垃圾回收器会标记所有可达的对象为活跃状态，而未被标记的对象将被清除。在这个过程中，如果一个对象只被弱引用，那么它可能会被垃圾回收器回收。
五、实现一个自定义的弱引用机制
在Go语言中实现一个自定义的弱引用机制，可以通过以下几种方式：
1. 使用sync.Map实现
sync.Map是Go语言中提供的一种并发安全的map，它允许键被垃圾回收，即使它们仍然被sync.Map引用。因此，可以用sync.Map来实现弱引用。
import "sync"
var weakMap = sync.Map{}
// 存储弱引用
func StoreWeakRef(key, value any) {
weakMap.Store(key, value)
}
// 加载弱引用
func LoadWeakRef(key any) (any, bool) {
return weakMap.Load(key)
}
即使key被存储在weakMap中，如果没有其他强引用指向key，key仍然可以被垃圾回收器回收。
2. 使用reflect.WeaklyTypedPtr方法
Go语言的reflect包提供了WeaklyTypedPtr方法，可以创建一个弱引用。这种方法允许创建一个不增加对象引用计数的指针，同时也不会阻止垃圾回收机制回收该对象。
import "reflect"
// 创建弱引用
func CreateWeakRef(value interface{}) reflect.Value {
return reflect.ValueOf(value).Elem()
}
3. 结合sync.Map和runtime.GC
在某些场景下，可以结合使用sync.Map和runtime.GC来实现弱引用的效果。通过sync.Map存储对象，并在适当的时候调用runtime.GC来强制垃圾回收，从而释放不再需要的对象。
4. 使用sync.Pool实现弱引用
sync.Pool也可以实现类似弱引用的效果。通过sync.Pool存储对象，当内存不足时，存储在sync.Pool中的对象可以被垃圾回收器回收。
import "sync"
var pool = sync.Pool{
New: func() interface{} {
return &User{Name: "Bob"}
},
}
// 从池中获取对象
func GetFromPool() *User {
return pool.Get().(*User)
}
从pool中获取的对象可以被视为弱引用，因为它们可能在垃圾回收时被回收。
六、题外话
与“弱引用”相对应的就是“强引用”啦！
在Go语言中，强引用是指常规的变量引用，即当你在Go程序中创建一个变量并将其指向一个对象时，这个变量就持有了一个对该对象的强引用。
只要强引用存在，垃圾回收器就不会回收被引用的对象，即使内存不足时也不会。
以下是一些关于Go语言中强引用的用法：
1. 变量赋值：当你将一个变量赋值为某个对象时，这个变量就持有了该对象的一个强引用。
var myObject *MyType = NewMyType()
在这个例子中，myObject变量持有了一个指向MyType类型对象的强引用。
2. 函数参数和返回值：函数参数和返回值也是强引用的一种形式。当函数被调用时，参数被传递给函数，函数的返回值被返回给调用者，这些都是强引用。
func myFunction(param *MyType) *MyType {
// ...
return param
}
在这个例子中，param和return的都是强引用。
3. 指针和接口：在Go中，指针和接口类型都可以持有强引用。接口类型的变量在内部持有一个具体的类型值和类型信息，这个值就是一个强引用。
var myInterface interface{} = &myObject
在这个例子中，myInterface持有了一个指向myObject的强引用。
4. 切片、Map和通道：这些内置的数据结构在内部维护了对它们元素的强引用。
var mySlice []MyType
var myMap map[string]MyType
var myChan chan MyType
在这个例子中，mySlice、myMap和myChan都持有它们元素的强引用。