Java内存管理中的强、软、弱、虚引用详解-优快云博客

前序：

每一种编程语言都有自己操作内存中元素的方式，例如在 C 和 C++ 里是通过指针，而在 java 中则是通过“引用”。在 JDK.1.2 之后，Java 对引用的概念进行了扩充，将引用分为了：强引用（Strong Reference）、软引用（Soft Reference）、弱引用（Weak Reference）、虚引用（Phantom Reference）4 种，这 4 种引用的强度依次减弱

一、强引用

new 对象，构造方法引用对象就是强引用

当JVM内存空间不足，JVM宁愿抛出OutOfMemoryError运行时错误（OOM），使程序异常终止，也不会靠随意回收具有强引用的“存活”对象来解决内存不足的问题。对于一个普通的对象，如果没有其他的引用关系，只要超过了引用的作用域或者显式地将相应（强）引用赋值为 null，就是可以被垃圾收集的了，具体回收时机还是要看垃圾收集策略

Object object = new Object(),当给Object object=null时，强引用解除，此时new Object对象才能被回收

例如：String str = "abc";

List<String> list = new Arraylist<String>();

list.add(str);

举个栗子：

package com.feixiang.platform.stu.jvm.reference.strong;

/**
 * Created with IntelliJ IDEA.
 * Description: 强引用测试类
 *
 * @PackageName com.feixiang.platform.stu.jvm.reference.strong
 * @Author: ldwtxwhspring
 * @Date: 2023-11-29 下午8:04
 * @Version: 1.0.0
 */
public class StrongReference {
    public static String getUserName(User user){
        if (null==user){
            System.out.println("被收集");
            return null;
        }
        System.out.println("获取到---》"+user.getName());
        return user.getName();
    }

    public static void main(String[] args) {
        User user = new User();
        user.setName("张三丰");
        getUserName(user);
        user = null;
        System.gc(); //显示调用GC不一定会被回收，可以多尝试几次，可以修改xms，xmx值让jvm主动去收集
        getUserName(user);
    }
}

实体类如下：

package com.feixiang.platform.stu.jvm.reference.strong;

/**
 * Created with IntelliJ IDEA.
 * Description: 实体类
 *
 * @PackageName com.feixiang.platform.stu.jvm.reference.strong
 * @Author: ldwtxwhspring
 * @Date: 2023-11-29 下午8:04
 * @Version: 1.0.0
 */
public class User {
    public Integer id;
    public String name;
    public String mobile;
    public String address;

    public Integer getId() {
        return id;
    }

    public void setId(Integer id) {
        this.id=id;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name=name;
    }

    public String getMobile() {
        return mobile;
    }

    public void setMobile(String mobile) {
        this.mobile=mobile;
    }

    public String getAddress() {
        return address;
    }

    public void setAddress(String address) {
        this.address=address;
    }
}

二、软引用

如果一个对象只具有软引用，那就类似于可有可物的生活用品。如果内存空间足够，垃圾回收器就不会回收它，如果内存空间不足了，就会回收这些对象的内存。只要垃圾回收器没有回收它，该对象就可以被程序使用。软引用可用来实现内存敏感的高速缓存

软引用在实际中有重要的应用，例如浏览器的后退按钮

举个栗子：

package com.feixiang.platform.stu.jvm.reference.softreference;

import java.lang.ref.ReferenceQueue;
import java.lang.ref.SoftReference;
import java.lang.ref.WeakReference;

/**
 * Created with IntelliJ IDEA.
 * Description: 软引用测试类
 *
 * @PackageName com.feixiang.platform.stu.jvm.reference.softreference
 * @Author: ldwtxwhspring
 * @Date: 2023-11-29 下午7:54
 * @Version: 1.0.0
 */
public class SoftReferenceTest {
    public static void soft() throws Exception{
        Object obj = new Object();
        ReferenceQueue rq = new ReferenceQueue<>();
        SoftReference sr = new SoftReference(obj, rq);		//创建关于obj的软引用，使用引用队列
        System.out.println(sr.get());						//get方法会输出这个obj对象的hashcode
        System.out.println(rq.poll());						//输出为null
        obj = null;
        System.gc();
        Thread.sleep(200);								//因为finalizer线程优先级很低，所以让线程等待200ms
        System.out.println(sr.get());						//因为堆空间没满，可有可无的特性，所以还是会输出这个obj对象的hashcode

        System.out.println(rq.poll());						//自然队列为null
    }


    public static void main(String[] args) {
        try {
            soft();
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

三、弱引用

如果一个对象只具有弱引用，那就类似于可有可物的生活用品。弱引用与软引用的区别在于：只具有弱引用的对象拥有更短暂的生命周期。在垃圾回收器线程扫描它所管辖的内存区域的过程中，一旦发现了只具有弱引用的对象，不管当前内存空间足够与否，都会回收它的内存

弱引用可以和一个引用队列（ReferenceQueue）联合使用，如果弱引用所引用的对象被垃圾回收，Java虚拟机就会把这个弱引用加入到与之关联的引用队列中

弱引用在我们的开发中也很常见：最典型的就是大家熟知的：ThreadLocal，WeakHashMap，有兴趣的可以自行研究源码啦

上个栗子吧：

package com.feixiang.platform.stu.jvm.reference.weak;

import java.lang.ref.ReferenceQueue;
import java.lang.ref.WeakReference;

/**
 * Created with IntelliJ IDEA.
 * Description: 弱引用测试类
 *
 * @PackageName com.feixiang.platform.stu.jvm.reference.weak
 * @Author: ldwtxwhspring
 * @Date: 2023-11-29 下午7:58
 * @Version: 1.0.0
 */
public class WeakReferenceTest {
    public static void weak() throws Exception{
        Object obj = new Object();
        ReferenceQueue rq = new ReferenceQueue<>();
        WeakReference wr = new WeakReference(obj,rq);
        System.out.println(wr.get());
        System.out.println(rq.poll());
        obj = null;
        System.gc();
        Thread.sleep(200);
        System.out.println(wr.get());			//这时候会输出null
        System.out.println(rq.poll());			//rq队列里也会存放这个弱引用，输出它的hashcode
    }

    public static void main(String[] args) {
        try {
            weak();
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

四、虚引用

虚引用”顾名思义，就是形同虚设，与其他几种引用都不同，虚引用并不会决定对象的生命周期。如果一个对象仅持有虚引用，那么它就和没有任何引用一样，在任何时候都可能被垃圾回收。虚引用主要用来跟踪对象被垃圾回收的活动。虚引用与软引用和弱引用的一个区别在于：虚引用必须和引用队列（ReferenceQueue）联合使用