強(qiáng)制系統(tǒng)垃圾回收的兩種方式：
調(diào)用System類的gc()靜態(tài)方法：System.gc()狐榔。
調(diào)用Runtime對(duì)象的gc()實(shí)例方法：Runtime.getRuntime.gc()坛增。
強(qiáng)制垃圾回收機(jī)制調(diào)用可恢復(fù)對(duì)象的finalize()方法以及通知系統(tǒng)進(jìn)行資源清理
調(diào)用System類的runFinalization()靜態(tài)方法：System.runFinalization()。
調(diào)用Runtime對(duì)象的runFinalization()實(shí)例方法：Runtime.getRuntime.runFinalization()薄腻。
Java對(duì)對(duì)象的4中引用方式
1收捣、強(qiáng)引用（StrongReference）
StrongReference是Java程序中最常見的引用方式。程序創(chuàng)建一個(gè)對(duì)象庵楷，并把這個(gè)對(duì)象賦給一個(gè)引用變量罢艾，程序通過(guò)該引用變量來(lái)操作實(shí)際的對(duì)象，當(dāng)一個(gè)對(duì)象被一個(gè)或一個(gè)以上的引用變量所引用時(shí)尽纽，它處于可達(dá)狀態(tài)咐蚯，不可能被系統(tǒng)垃圾回收機(jī)制回收。
@Test
public void strongReference() {
Object referent = new Object();
/**
* 通過(guò)賦值創(chuàng)建 StrongReference
*/
Object strongReference = referent;
assertSame(referent, strongReference);
referent = null;
System.gc();
/**
* StrongReference 在 GC 后不會(huì)被回收
*/
assertNotNull(strongReference);
}
2弄贿、軟引用（SoftReference春锋，對(duì)應(yīng)JDK中java.lang.ref.SoftReference）
軟引用需要通過(guò)SoftReference類來(lái)實(shí)現(xiàn)，當(dāng)一個(gè)對(duì)象只有軟引用時(shí)差凹，它有可能被垃圾回收機(jī)制回收看疙。對(duì)于只有軟引用的對(duì)象而言豆拨，當(dāng)系統(tǒng)內(nèi)存空間足夠時(shí)，它不會(huì)被系統(tǒng)回收能庆，程序也可以使用該對(duì)象施禾；當(dāng)系統(tǒng)內(nèi)存空間不足時(shí)，系統(tǒng)可能會(huì)回收它搁胆。軟引用通常用于對(duì)內(nèi)存敏感的程序中弥搞。
@Test
public void softReference() {
Object referent = new Object();
SoftReference<Object> softRerference = new SoftReference<Object>(referent);
assertNotNull(softRerference.get());
referent = null;
System.gc();
/**
* soft references 只有在 jvm OutOfMemory 之前才會(huì)被回收, 所以它非常適合緩存應(yīng)用
*/
assertNotNull(softRerference.get());
}
3、WeakReference（弱引用渠旁，對(duì)應(yīng)JDK中java.lang.ref.WeakReference）
弱引用通過(guò)WeakReference類實(shí)現(xiàn)攀例，弱引用和軟引用很像，但弱引用的引用級(jí)別更低顾腊。對(duì)于只有弱引用的對(duì)象而言粤铭，當(dāng)系統(tǒng)回收機(jī)制運(yùn)行時(shí)，不管系統(tǒng)內(nèi)存是否足夠杂靶，總會(huì)回收該對(duì)象占用的內(nèi)存梆惯。
@Test
public void weakReference() {
Object referent = new Object();
WeakReference<Object> weakRerference = new WeakReference<Object>(referent);
assertSame(referent, weakRerference.get());
referent = null;
System.gc();
/**
* 一旦沒(méi)有指向 referent 的強(qiáng)引用, weak reference 在 GC 后會(huì)被自動(dòng)回收
*/
assertNull(weakRerference.get());
}
4、WeakHashMap實(shí)現(xiàn)類
WeakHashMap與HashMap的用法基本相似吗垮。與HashMap的區(qū)別在于垛吗，HashMap的key保留了對(duì)實(shí)際的強(qiáng)引用，意味著該HashMap不會(huì)被銷毀烁登，其所有key所引用得對(duì)象就不會(huì)被回收怯屉，HashMap也不會(huì)自動(dòng)刪除這些key所對(duì)應(yīng)的key-value對(duì)；但WeakHashMap的key只保留實(shí)際對(duì)象的弱引用饵沧，這些key所引用的對(duì)象可能被垃圾回收锨络，WeakHashMap也可能自動(dòng)刪除這些key對(duì)應(yīng)的key-value對(duì)。
public class WeakHashMapTest{
public static void main(){
WeakHashMap whm = new WeakHashMap();
// 將WeakHashMap中添加三個(gè)key-value對(duì)狼牺，
// 三個(gè)key都是匿名字符串對(duì)象（沒(méi)有其他引用）
whm.put(new String("語(yǔ)文") , new String("良好"));
whm.put(new String("數(shù)學(xué)") , new String("及格"));
whm.put(new String("英文") , new String("中等"));
//將 WeakHashMap中添加一個(gè)key-value對(duì)羡儿，
// 該key是一個(gè)系統(tǒng)緩存的字符串對(duì)象。
whm.put("java" , new String("中等")); // ①
// 輸出whm對(duì)象锁右，將看到4個(gè)key-value對(duì)。
System.out.println(whm);
// 通知系統(tǒng)立即進(jìn)行垃圾回收
System.gc();
System.runFinalization();
// 通常情況下讶泰，將只看到一個(gè)key-value對(duì)咏瑟。
System.out.println(whm);
}
}
編譯、運(yùn)行上面程序痪署，看到如下運(yùn)行如果：
{英文=中等, java=中等, 數(shù)學(xué)=及格, 語(yǔ)文=良好}
{java=中等}
當(dāng)系統(tǒng)進(jìn)行垃圾回收時(shí)码泞，刪除了WeakHashMap對(duì)象的前三個(gè)key-value對(duì)。這是因?yàn)樘砑忧叭齻€(gè)key-value對(duì)（粗體字部分）時(shí)狼犯，這三個(gè)key都是匿名的字符串對(duì)象余寥，WeakHashMap只保留了對(duì)它們的弱引用领铐，這個(gè)垃圾回收時(shí)會(huì)自動(dòng)刪除這三個(gè)key-value對(duì)。
WeakHashMap對(duì)象中第4個(gè)組key-value對(duì)的key是一個(gè)字符串直接量宋舷，（系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)保留對(duì)該字符串對(duì)象的強(qiáng)引用）绪撵，所以垃圾回收是不會(huì)回收它。
注：如果需要使用WeakHashMap的key來(lái)保留對(duì)象的弱引用祝蝠，則不要讓該key所引用的對(duì)象具有任何強(qiáng)引用音诈，否則將失去使用WeakHashMap的意義。
5绎狭、PhantomReference （虛引用细溅，對(duì)于JDK中java.lang.ref.PhantomReference ）
通過(guò)PhantomReference類實(shí)現(xiàn)，徐引用類似完全沒(méi)有引用儡嘶。虛引用對(duì)對(duì)象本身沒(méi)有太大影響喇聊，對(duì)象甚至感覺不到虛引用的存在。如果一個(gè)對(duì)象只有一個(gè)虛引用時(shí)蹦狂，它和沒(méi)有引用的效果大致相同誓篱。因?yàn)樗?get() 方法永遠(yuǎn)返回 null。
@Test
public void phantomReferenceAlwaysNull() {
Object referent = new Object();
PhantomReference<Object> phantomReference = new PhantomReference<Object>(referent, new ReferenceQueue<Object>());
/**
* phantom reference 的 get 方法永遠(yuǎn)返回 null
*/
assertNull(phantomReference.get());
}
注：SoftReference鸥咖、WeakReference以及PhantomReference均包含一個(gè)get()方法燕鸽，用于獲取被它們所引用的對(duì)象。
6啼辣、ReferenceQueue（引用隊(duì)列啊研，對(duì)于JDK中java.lang.ref.ReferenceQueue）
用于保存被回收后對(duì)象的引用。當(dāng)聯(lián)合使用軟引用鸥拧、弱引用和引用隊(duì)列時(shí)党远，系統(tǒng)在回收被引用的對(duì)象之后，將把被回收對(duì)象對(duì)應(yīng)的引用添加到關(guān)聯(lián)的引用隊(duì)列中富弦。與軟引用和弱引用不同的是沟娱，虛引用在對(duì)象釋放之前，將把它對(duì)應(yīng)的虛引用添加到它關(guān)聯(lián)的引用隊(duì)列中腕柜，這使得可以在對(duì)象在被回收之前采取行動(dòng)济似。程序可以檢查與虛引用關(guān)聯(lián)的引用隊(duì)列中是否已經(jīng)包含了該虛引用，從而了解虛引用所引用的對(duì)象是否即將被回收盏缤。
public class PhantomReferenceTest
{
public static void main(String[] args)
throws Exception
{
// 創(chuàng)建一個(gè)字符串對(duì)象
String str = new String("瘋狂Java講義");
// 創(chuàng)建一個(gè)引用隊(duì)列
ReferenceQueue rq = new ReferenceQueue();
// 創(chuàng)建一個(gè)虛引用砰蠢，讓此虛引用引用到"瘋狂Java講義"字符串
PhantomReference pr = new PhantomReference (str , rq);
// 切斷str引用和"瘋狂Java講義"字符串之間的引用
str = null;
// 取出虛引用所引用的對(duì)象，并不能通過(guò)虛引用獲取被引用的對(duì)象唉铜，所以此處輸出null
System.out.println(pr.get()); // ①
// 強(qiáng)制垃圾回收
System.gc();
System.runFinalization();
// 垃圾回收之后台舱，虛引用將被放入引用隊(duì)列中
// 取出引用隊(duì)列中最先進(jìn)入隊(duì)列中的引用與pr進(jìn)行比較
System.out.println(rq.poll() == pr); // ②
}
}
因?yàn)橄到y(tǒng)無(wú)法通過(guò)虛引用獲得被引用的對(duì)象，多以執(zhí)行①處的輸出語(yǔ)句時(shí)潭流，程序輸出null竞惋。當(dāng)程序強(qiáng)制垃圾回收回收后柜去，只有虛引用引用的字符串對(duì)象將被垃圾回收，當(dāng)被引用的對(duì)象被回收后拆宛，對(duì)應(yīng)的虛引用將被添加到關(guān)聯(lián)的引用隊(duì)列中嗓奢，因而將在②代碼處看到輸出true。
由于垃圾回收的不確定性胰挑，當(dāng)程序希望從軟蔓罚、弱引用中獲取被引用對(duì)象時(shí)，可能這個(gè)對(duì)象已經(jīng)被釋放了瞻颂。如果程序需要使用被引用對(duì)象豺谈，則必須被重新創(chuàng)建該對(duì)象。這個(gè)過(guò)程可以采用兩種方式：
// 取出弱引用所引用的對(duì)象
obj = wr.get();
// 如果取出的對(duì)象為null
if(obj == null){
// 重新創(chuàng)建一個(gè)新的對(duì)象贡这，再次讓弱引用去引用該對(duì)象
wr = new WeakReference(recreateIt()) ;
// 取出弱引用所引用的對(duì)象茬末，將其賦給obj變量
obj = wr.get() ;
... // 操作obj對(duì)象
// 再次切斷obj和對(duì)象之間的關(guān)聯(lián)
}
// 再次切斷obj和對(duì)象之間的關(guān)聯(lián)
obj = null ;
recreateIt()表示創(chuàng)建一個(gè)obj對(duì)象，這段代碼存在一個(gè)問(wèn)題盖矫，就是垃圾回收的不確定性丽惭，可能會(huì)導(dǎo)致新創(chuàng)建的弱引用再次被回收，從而獲取到的obj仍然是null辈双。另一種取出方式避免了這個(gè)問(wèn)題：
// 取出弱引用所引用的對(duì)象
obj = wr.get();
// 如果取出的對(duì)象為null
if(obj == null){
// 重新創(chuàng)建一個(gè)新的對(duì)象责掏，并使用強(qiáng)引用來(lái)引用它
obj = recreateIt() ;
// 取出弱引用所引用的對(duì)象，將其賦給obj變量
wr = new WeakReference(obj) ;
... // 操作obj對(duì)象
// 再次切斷obj和對(duì)象之間的關(guān)聯(lián)
}
// 再次切斷obj和對(duì)象之間的關(guān)聯(lián)
obj = null ;
7湃望、PhantomReference vs WeakReference
PhantomReference 有兩個(gè)好處：
1换衬、它可以讓我們準(zhǔn)確地知道對(duì)象何時(shí)被從內(nèi)存中刪除， 這個(gè)特性可以被用于一些特殊的需求中（例如 Distributed GC证芭， XWork 和 google-guice 中也使用 PhantomReference 做了一些清理性工作）瞳浦。
2、它可以避免 finalization 帶來(lái)的一些根本性問(wèn)題, 上文提到 PhantomReference 的唯一作用就是跟蹤 referent 何時(shí)被 enqueue 到 ReferenceQueue 中, 但是 WeakReference 也有對(duì)應(yīng)的功能, 兩者的區(qū)別到底在哪呢 ?
這就要說(shuō)到 Object 的 finalize 方法, 此方法將在 gc 執(zhí)行前被調(diào)用, 如果某個(gè)對(duì)象重載了 finalize 方法并故意在方法內(nèi)創(chuàng)建本身的強(qiáng)引用, 這將導(dǎo)致這一輪的 GC 無(wú)法回收這個(gè)對(duì)象并有可能引起任意次 GC废士， 最后的結(jié)果就是明明 JVM 內(nèi)有很多 Garbage 卻 OutOfMemory叫潦， 使用 PhantomReference 就可以避免這個(gè)問(wèn)題， 因?yàn)?PhantomReference 是在 finalize 方法執(zhí)行后回收的官硝，也就意味著此時(shí)已經(jīng)不可能拿到原來(lái)的引用, 也就不會(huì)出現(xiàn)上述問(wèn)題, 當(dāng)然這是一個(gè)很極端的例子, 一般不會(huì)出現(xiàn)矗蕊。
參考資料：《瘋狂Java講義（第3版）》
參考作者：舞熊科技 - 文章鏈接
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