Java语言中的四种引用

     最近在看JVM的垃圾回收机制，就复习一下java中的四大引用吧。Java有四引用：强引用、软引用(SoftReference)、弱引用（WeakReference）和虚引用（PhantomReference），与引用密切相关的，还有一个引用队列ReferenceQueue。

     引用和引用队列的关系，对于垃圾回收来说非常重要，学习垃圾回收机制，必须要先了解引用和引用队列的使用方法。

1、强引用

    强引用不会被GC回收，并且在java.lang.ref里也没有实际的对应类型，平时工作接触的最多的就是强引用。
Object obj = new Object();这里的obj引用便是一个强引用。如果一个对象具有强引用，那就类似于必不可少的生活用品，垃圾回收器绝不会回收它。当内存空间不足，Java虚拟机宁愿抛出OutOfMemoryError错误，使程序异常终止，也不会靠随意回收具有强引用的对象来解决内存不足问题。

2、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垃圾回收，Java虚拟机就会把这个软引用加入到与之关联的引用队列中。

/** * 只有当内存不够的时候，才回收这类内存，因此在内存足够的时候，它们通常不被回收 * *

* * 可以看到:只有发送了GC,将对于从内存中释放的时候,JVM才会将reference加入引用队列 */ 

public class Mytest {
  public static void main(String[]args) throws InterruptedException{
	  Object obj = new Object(); 
		ReferenceQueue refQueue = new ReferenceQueue(); 
		SoftReference softRef = new SoftReference(obj, refQueue); 
		System.out.println(softRef.get());
		System.out.println(refQueue.poll());
		System.out.println(softRef.get()); 
		Thread.sleep(200);
		 System.out.println(refQueue.poll()); 
  }
}

执行结果：

java.lang.Object@18a992f
null
java.lang.Object@18a992f
null

这里有几点需要说明：

1、System.gc()告诉JVM这是一个执行GC的好时机，但具体执不执行由JVM决定（事实上这段代码一般都会执行GC)

2、Thread.sleep(200); 这是因为从对象被回收到JVM将引用加入refQueue队列，需要一定的时间。而且poll并不是一个阻塞方法，如果没有数据会返回null，所以我们选择等待一段时间。

3、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。不过，由于垃圾回收器是一个优先级很低的线程，因此不一定会很快发现那些只具有弱引用的对象。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: 当发生GC的时候,Weak引用对象总是会内回收回收。因此Weak引用对象会更容易、更快被GC回收。

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


public class Mytest {
  public static void main(String[]args) throws InterruptedException{
	  Object obj = new Object();
	  ReferenceQueue refQueue = new ReferenceQueue();
	  WeakReference weakRef = new WeakReference(obj,refQueue); 
	 System.out.println(weakRef.get());
	 System.out.println(refQueue.poll());
	 obj = null;
	 //System.gc();
	 Thread.sleep(2000);
	 System.out.println(weakRef.get()); 
	 System.out.println(refQueue.poll());
	 Thread.sleep(200);
	 System.out.println(refQueue.poll()); 
	 System.out.println(refQueue.poll());
	 System.out.println(refQueue.remove());
  }
}

输出结果：

java.lang.Object@18a992f
null
java.lang.Object@18a992f
null
null
null

如果将上面代码中的System.gc()的注释去掉，输出结果为：

java.lang.Object@18a992f
null
null
java.lang.ref.WeakReference@1bab50a
null
null

这里需要注意下：

1、remove这是一个阻塞方法，类似于J.U.C并发包下的阻塞队列，如果没有队列没有数据，那么当前线程一直等待。 
2、如果队列有数据，那么remove和pool都会将第一个元素出队。

4、虚引用
    虚引用主要用来跟踪对象被垃圾回收器回收的活动。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。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，就会在回收对象的内存之前，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。由于Object.finalize()方法的不安全性、低效性，常常使用虚引用完成对象回收前的资源释放工作。

    当GC一但发现了虚引用对象，将会将PhantomReference对象插入ReferenceQueue队列。而此时PhantomReference所指向的对象并没有被GC回收，而是要等到ReferenceQueue被你真正的处理后才会被回收。