java教程：十分钟理解Java中的弱引用

1. What——什么是弱引用？

Java中的弱引用具体指的是java.lang.ref.WeakReference<T>类，我们首先来看一下官方文档对它做的说明：

• 强引用（Strong Reference）：通常我们通过new来创建一个新对象时返回的引用就是一个强引用，若一个对象通过一系列强引用可到达，它就是强可达的(strongly reachable)，那么它就不被回收

• 软引用（Soft Reference）：软引用和弱引用的区别在于，若一个对象是弱引用可达，无论当前内存是否充足它都会被回收，而软引用可达的对象在内存不充足时才会被回收，因此软引用要比弱引用“强”一些

• 虚引用（Phantom Reference）：虚引用是Java中最弱的引用，那么它弱到什么程度呢？它是如此脆弱以至于我们通过虚引用甚至无法获取到被引用的对象，虚引用存在的唯一作用就是当它指向的对象被回收后，虚引用本身会被加入到引用队列中，用作记录它指向的对象已被销毁。                       

2. Why——为什么使用弱引用？

考虑下面的场景：现在有一个Product类代表一种产品，这个类被设计为不可扩展的，而此时我们想要为每个产品增加一个编号。一种解决方案是使用HashMap<Product, Integer>。于是问题来了，如果我们已经不再需要一个Product对象存在于内存中（比如已经卖出了这件产品），假设指向它的引用为productA，我们这时会给productA赋值为null，然而这时productA过去指向的Product对象并不会被回收，因为它显然还被HashMap引用着。所以这种情况下，我们想要真正的回收一个Product对象，仅仅把它的强引用赋值为null是不够的，还要把相应的条目从HashMap中移除。显然“从HashMap中移除不再需要的条目”这个工作我们不想自己完成，我们希望告诉垃圾收集器：“在只有HashMap中的key在引用着Product对象的情况下，就可以回收相应Product对象了。” 显然，根据前面弱引用的定义，使用弱引用能帮助我们达成这个目的。我们只需要用指向Product对象的弱引用对象来作为HashMap中的键就可以了。 

3. How——如何使用弱引用？

 拿上面介绍的场景举例，我们使用一个指向Product对象的弱引用对象来作为HashMap的键，只需这样定义这个弱引用对象：

productA = new Product(...);

WeakReference<Product> weakProductA = new WeakReference<>(productA);

现在，若引用对象weakProductA就指向了Product对象productA。那么我们怎么通过weakProduct获取它所指向的Product对象productA呢？很简单，只需要下面这句代码：

Product product = weakProductA.get();

实际上，对于这种情况，Java类库为我们提供了WeakHashMap类，使用和这个类，它的键自然就是弱引用对象，无需我们再手动包装原始对象。这样一来，当productA变为null时（表明它所引用的Product已经无需存在于内存中），这时指向这个Product对象的就是由弱引用对象weakProductA了，那么显然这时候相应的Product对象时弱可达的，所以指向它的弱引用会被清除，这个Product对象随即会被回收，指向它的弱引用对象会进入引用队列中 

下面我们来简单地介绍下引用队列的概念。实际上，WeakReference类有两个构造函数：

WeakReference(T referent)//创建一个指向给定对象的弱引用

WeakReference(T referent, ReferenceQueue<? super T> q) //创建一个指向给定对象并且登记到给定引用队列的弱引用         

我们可以看到第二个构造方法中提供了一个ReferenceQueue类型的参数，通过提供这个参数，我们便把创建的弱引用对象注册到了一个引用队列上，这样当它被垃圾回收器清除时，就会把它送入这个引用队列中，我们便可以对这些被清除的弱引用对象进行统一管理。