Java引用类型详解-优快云博客

在JDK1.2以前，Java中的引用定义得很传统：如果reference类型的数值代表的是另外一块内存的起始地址，就称这块内存代表中一个引用。这种定义很纯粹，但太过狭隘，一个对象在这种定义下只有被引用或者没有引用两种状态，对于如何描述一个“食之无味，弃之可惜”的对象就显得无能为力；如果内存在进行垃圾收集后还是非常紧张，则可以抛弃这些对象。很多系统的缓存功能都符合这样的应用场景。
在JDK1.2之后，Java对引用的概念进行了扩充，将引用分为强引用(Strong Reference)，软引用(Soft Reference)，弱引用(Weak Reference)，虚引用(Phantom Reference)四种，这四种引用强度依赖逐渐减弱。

1.强引用就是指在程序代码之中普遍存在的，类似“Object obj = new Object()”这类引用，只要强引用存在，垃圾收集器永远不会回收掉被引用的对象。
2.软引用用来描述一些还有用，但并非必须的对象。对于软引用关联着的对象，在系统将要发生内存溢出（内存不够了）之前，将会把这些对象列进回收范围之中，并进行第二次回收。如果这次回收还是没有足够的内存，才会抛出内存溢出错误。在JDK1.2之后，提供了SoftReference来实现软引用。
3.弱引用也是用来描述非必须对象的，但是它的强度比软引用更弱一点，被弱引用关联的对象只能生存到下一次垃圾回收之前。当垃圾收集器工作时，无论当前内存是否足够，都会回收掉被弱引用关联的对象。在JDK1.2之后，提供了WeakReference来实现弱引用。
4.虚引用它是最弱的一种引用关系。一个对象是否有虚引用存在，完全不会对其生存时间构成影响，也无法通过虚引用来取得一个对象的实例。为一个对象设置虚引用关联的唯一目的是希望能在这个对象被收集器回收时收到一个系统通知。在JDK1.2之后，提供了PhantomReference来实现虚引用。

在根搜索算法中不可达的对象，也并非是“非死不可的”，这时候它们暂时处于“缓刑”阶段，要真正宣告一个对象死亡，至少要经历两次标记过程：如果对象在进行根搜索后发现没有与GC Roots相连接的引用链，那它将会被第一次标记并进行一次筛选，筛选的条件是此对象是否有必要执行finalize()方法。当对象没有覆盖finallize()方法或该对象的finalize()已经被调用过，虚拟机将这两种情况都视为“没有必要执行”。

如果一个对象被判断为有必要执行finalize()方法，那么这个对象将会被放置在一个名为F-Queue的队列之中，并在稍后由一条虚拟机自动建立的，低优先级的Finalizer线程去执行。这里所谓的“执行”是指虚拟机会触发这个方法，但并不承诺会等待它运行结束。这样做的原因是，如果一个对象在fianlize()方法中执行缓慢，或者发生了死循环，将很可能会导致F-Queue队列中的其它对象永久处于等待状态，甚至导致整个内存回收系统崩溃。finalize()方法是对象逃脱死亡命运的最后一次机会，稍后GC将对F-Queue中的对象进行第二次小规模的标记，如果对象在finalize()中成功拯救自己--只要重新与引用链上的任何一个对象建立关联既可，那在第二次标记时它将被移出“即将回收”集合；如果对象这时候还没有逃脱，那它就将被回收了。

强引用（StrongReference）

强引用就是指在程序代码之中普遍存在的，比如下面这段代码中的object和str都是强引用：

1 2	`Object object =` `new` `Object();` `String str =` `"hello";`

只要某个对象有强引用与之关联，JVM必定不会回收这个对象，即使在内存不足的情况下，JVM宁愿抛出OutOfMemory错误也不会回收这种对象。比如下面这段代码：

public class Main {

public static void main(String[] args) {

new Main().fun1();

}

public void fun1() {

Object object = new Object();

Object[] objArr = new Object[1000];

}

当运行至Object[] objArr = new Object[1000];这句时，如果内存不足，JVM会抛出OOM错误也不会回收object指向的对象。不过要注意的是，当fun1运行完之后，object和objArr都已经不存在了，所以它们指向的对象都会被JVM回收。

如果想中断强引用和某个对象之间的关联，可以显示地将引用赋值为null，这样一来的话，JVM在合适的时间就会回收该对象。

软引用（SoftReference）

软引用是用来描述一些有用但并不是必需的对象，在Java中用java.lang.ref.SoftReference类来表示。对于软引用关联着的对象，只有在内存不足的时候JVM才会回收该对象。因此，这一点可以很好地用来解决OOM的问题，并且这个特性很适合用来实现缓存：比如网页缓存、图片缓存等。

软引用可以和一个引用队列（ReferenceQueue）联合使用，如果软引用所引用的对象被JVM回收，这个软引用就会被加入到与之关联的引用队列中。下面是一个使用示例：

import java.lang.ref.WeakReference;

public class Main {

public static void main(String[] args) {

WeakReference<String> sr = new WeakReference<String>(new String("hello"));

System.out.println(sr.get());

System.gc(); //通知JVM的gc进行垃圾回收

System.out.println(sr.get());

}

弱引用（WeakReference）

弱引用也是用来描述非必需对象的，当JVM进行垃圾回收时，无论内存是否充足，都会回收被弱引用关联的对象。在java中，用java.lang.ref.WeakReference类来表示。下面是使用示例：

import java.lang.ref.WeakReference;

public class Main {

public static void main(String[] args) {

WeakReference<String> sr = new WeakReference<String>(new String("hello"));

System.out.println(sr.get());

System.gc(); //通知JVM的gc进行垃圾回收

System.out.println(sr.get());

}

虚引用（PhantomReference）

虚引用和前面的软引用、弱引用不同，它并不影响对象的生命周期。在java中用java.lang.ref.PhantomReference类表示。如果一个对象与虚引用关联，则跟没有引用与之关联一样，在任何时候都可能被垃圾回收器回收。

要注意的是，虚引用必须和引用队列关联使用，当垃圾回收器准备回收一个对象时，如果发现它还有虚引用，就会把这个虚引用加入到与之关联的引用队列中。程序可以通过判断引用队列中是否已经加入了虚引用，来了解被引用的对象是否将要被垃圾回收。如果程序发现某个虚引用已经被加入到引用队列，那么就可以在所引用的对象的内存被回收之前采取必要的行动。