點(diǎn)贊再看，養(yǎng)成習(xí)慣双饥，公眾號搜一搜【一角錢技術(shù)】關(guān)注更多原創(chuàng)技術(shù)文章媒抠。本文 GitHub org_hejianhui/JavaStudy 已收錄，有我的系列文章兢哭。

前言

在ThreadLocal源碼中领舰，其中嵌套類ThreadLocalMap中的Entry繼承了WeakReferenc。Java中提供這四種引用類型主要有兩個目的：第一是可以讓程序員通過代碼的方式?jīng)Q定某些對象的生命周期；第二是有利于JVM進(jìn)行垃圾回收冲秽。

強(qiáng)引用（StrongReference）

強(qiáng)引用是使用最普遍的引用舍咖。如果一個對象具有強(qiáng)引用，那垃圾回收器絕不會回收它锉桑。如下：

Object o=new Object();   //  強(qiáng)引用

當(dāng)內(nèi)存空間不足排霉，Java虛擬機(jī)寧愿拋出OutOfMemoryError錯誤，使程序異常終止民轴，也不會靠隨意回收具有強(qiáng)引用的對象來解決內(nèi)存不足的問題攻柠。如果不使用時，要通過如下方式來弱化引用后裸，如下：

o=null;     // 幫助垃圾收集器回收此對象

顯式地設(shè)置o為null瑰钮，或超出對象的生命周期范圍，則gc認(rèn)為該對象不存在引用微驶，這時就可以回收這個對象浪谴。具體什么時候收集這要取決于gc的算法。

舉例：

public void test(){
    Object o=new Object();
    // 省略其他操作
}

在一個方法的內(nèi)部有一個強(qiáng)引用因苹，這個引用保存在棧中苟耻，而真正的引用內(nèi)容（Object）保存在堆中。當(dāng)這個方法運(yùn)行完成后就會退出方法棧扶檐，則引用內(nèi)容的引用不存在凶杖，這個Object會被回收。

但是如果這個o是全局變量時款筑，就需要在不用這個對象時賦值為null智蝠，因?yàn)閺?qiáng)引用不會被垃圾回收。

強(qiáng)引用在實(shí)際中又非常重要的用處醋虏，舉個ArrayList的實(shí)現(xiàn)源代碼：

private transient Object[] elementData;
public void clear() {
        modCount++;
        // Let gc do its work
        for (int i = 0; i < size; i++)
            elementData[i] = null;
        size = 0;
}

在ArrayList類中定義了一個私有的變量elementData數(shù)組寻咒，在調(diào)用方法清空數(shù)組時可以看到為每個數(shù)組內(nèi)容賦值為null。不同于elementData=null颈嚼，強(qiáng)引用仍然存在毛秘，避免在后續(xù)調(diào)用 add()等方法添加元素時進(jìn)行重新的內(nèi)存分配。使用如clear()方法中釋放內(nèi)存的方法對數(shù)組中存放的引用類型特別適用阻课，這樣就可以及時釋放內(nèi)存叫挟。

軟引用（SoftReference）

軟引用是用來描述一些有用但并不是必需的對象，在Java中用java.lang.ref.SoftReference類來表示限煞。對于軟引用關(guān)聯(lián)著的對象抹恳，只有在內(nèi)存不足的時候JVM才會回收該對象。因此署驻，這一點(diǎn)可以很好地用來解決OOM的問題奋献，并且這個特性很適合用來實(shí)現(xiàn)緩存：比如網(wǎng)頁緩存健霹、圖片緩存等。

如果一個對象只具有軟引用瓶蚂，則內(nèi)存空間足夠糖埋，垃圾回收器就不會回收它；如果內(nèi)存空間不足了窃这，就會回收這些對象的內(nèi)存瞳别。只要垃圾回收器沒有回收它，該對象就可以被程序使用杭攻。軟引用可用來實(shí)現(xiàn)內(nèi)存敏感的高速緩存祟敛。

String str=new String("abc");                                     // 強(qiáng)引用
SoftReference<String> softRef=new SoftReference<String>(str);     // 軟引用

當(dāng)內(nèi)存不足時，等價于：

if(JVM.內(nèi)存不足()) {
   str = null;  // 轉(zhuǎn)換為軟引用
   System.gc(); // 垃圾回收器進(jìn)行回收
}

軟引用在實(shí)際中有重要的應(yīng)用兆解，例如瀏覽器的后退按鈕馆铁。按后退時，這個后退時顯示的網(wǎng)頁內(nèi)容是重新進(jìn)行請求還是從緩存中取出呢锅睛？這就要看具體的實(shí)現(xiàn)策略了叼架。

• 如果一個網(wǎng)頁在瀏覽結(jié)束時就進(jìn)行內(nèi)容的回收，則按后退查看前面瀏覽過的頁面時衣撬，需要重新構(gòu)建
• 如果將瀏覽過的網(wǎng)頁存儲到內(nèi)存中會造成內(nèi)存的大量浪費(fèi)，甚至?xí)斐蓛?nèi)存溢出

這時候就可以使用軟引用

Browser prev = new Browser();               // 獲取頁面進(jìn)行瀏覽
SoftReference sr = new SoftReference(prev); // 瀏覽完畢后置為軟引用        
if(sr.get()!=null){ 
    rev = (Browser) sr.get();           // 還沒有被回收器回收扮饶，直接獲取
}else{
    prev = new Browser();               // 由于內(nèi)存吃緊具练，所以對軟引用的對象回收了
    sr = new SoftReference(prev);       // 重新構(gòu)建
}

這樣就很好的解決了實(shí)際的問題。

軟引用可以和一個引用隊(duì)列（ReferenceQueue）聯(lián)合使用甜无，如果軟引用所引用的對象被垃圾回收器回收扛点，Java虛擬機(jī)就會把這個軟引用加入到與之關(guān)聯(lián)的引用隊(duì)列中。

弱引用（WeakReference）

弱引用也是用來描述非必需對象的岂丘，當(dāng)JVM進(jìn)行垃圾回收時陵究，無論內(nèi)存是否充足，都會回收被弱引用關(guān)聯(lián)的對象奥帘。在java中铜邮，用java.lang.ref.WeakReference類來表示。

弱引用與軟引用的區(qū)別在于：只具有弱引用的對象擁有更短暫的生命周期寨蹋。在垃圾回收器線程掃描它所管轄的內(nèi)存區(qū)域的過程中松蒜，一旦發(fā)現(xiàn)了只具有弱引用的對象，不管當(dāng)前內(nèi)存空間足夠與否已旧，都會回收它的內(nèi)存秸苗。不過，由于垃圾回收器是一個優(yōu)先級很低的線程运褪，因此不一定會很快發(fā)現(xiàn)那些只具有弱引用的對象惊楼。

String str=new String("abc");    
WeakReference<String> abcWeakRef = new WeakReference<String>(str);
str=null;

當(dāng)垃圾回收器進(jìn)行掃描回收時等價于：

str = null;
System.gc();

如果這個對象是偶爾的使用玖瘸，并且希望在使用時隨時就能獲取到，但又不想影響此對象的垃圾收集檀咙，那么你應(yīng)該用 WeakReference 來記住此對象雅倒。

下面的代碼會讓str再次變?yōu)橐粋€強(qiáng)引用：

String  abc = abcWeakRef.get();

弱引用可以和一個引用隊(duì)列（ReferenceQueue）聯(lián)合使用，如果弱引用所引用的對象被垃圾回收攀芯，Java虛擬機(jī)就會把這個弱引用加入到與之關(guān)聯(lián)的引用隊(duì)列中屯断。

當(dāng)你想引用一個對象，但是這個對象有自己的生命周期侣诺，你不想介入這個對象的生命周期殖演，這時候你就是用弱引用。

這個引用不會在對象的垃圾回收判斷中產(chǎn)生任何附加的影響

package com.niuh;

import java.lang.ref.Reference;
import java.lang.ref.ReferenceQueue;
import java.lang.ref.WeakReference;
import java.util.LinkedList;

public class ReferenceTest {

    private static ReferenceQueue<NiuhBig> rq = new ReferenceQueue<NiuhBig>();

    public static void checkQueue() {
        Reference<? extends NiuhBig> ref = null;
        while ((ref = rq.poll()) != null) {
            if (ref != null) {
                System.out.println("In queue: "    + ((NiuhBigWeakReference) (ref)).id);
            }
        }
    }

    public static void main(String args[]) {
        int size = 3;
        LinkedList<WeakReference<NiuhBig>> weakList = new LinkedList<WeakReference<NiuhBig>>();
        for (int i = 0; i < size; i++) {
            weakList.add(new NiuhBigWeakReference(new NiuhBig("Weak " + i), rq));
            System.out.println("Just created weak: " + weakList.getLast());

        }

        System.gc();
        try { // 下面休息幾分鐘年鸳，讓上面的垃圾回收線程運(yùn)行完成
            Thread.currentThread().sleep(6000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        checkQueue();
    }
}

class NiuhBig {
    public String id;
    // 占用空間,讓線程進(jìn)行回收
    byte[] b = new byte[2 * 1024];

    public NiuhBig(String id) {
        this.id = id;
    }

    protected void finalize() {
        System.out.println("Finalizing NiuhBig " + id);
    }
}

class NiuhBigWeakReference extends WeakReference<NiuhBig> {
    public String id;

    public NiuhBigWeakReference(NiuhBig big, ReferenceQueue<NiuhBig> rq) {
        super(big, rq);
        this.id = big.id;
    }

    protected void finalize() {
        System.out.println("Finalizing NiuhBigWeakReference " + id);
    }
}

最后的輸出結(jié)果為：

Just created weak: com.niuh.NiuhBigWeakReference@3d075dc0
Just created weak: com.niuh.NiuhBigWeakReference@214c265e
Just created weak: com.niuh.NiuhBigWeakReference@448139f0
Finalizing NiuhBig Weak 2
Finalizing NiuhBig Weak 1
Finalizing NiuhBig Weak 0
In queue: Weak 2
In queue: Weak 1
In queue: Weak 0

虛引用（PhantomReference）

“虛引用”顧名思義趴久，就是形同虛設(shè)，與其他幾種引用都不同搔确，虛引用并不會決定對象的生命周期彼棍。如果一個對象僅持有虛引用，那么它就和沒有任何引用一樣膳算，在任何時候都可能被垃圾回收器回收座硕。

虛引用主要用來跟蹤對象被垃圾回收器回收的活動。虛引用與軟引用和弱引用的一個區(qū)別在于：虛引用必須和引用隊(duì)列（ReferenceQueue）聯(lián)合使用涕蜂。當(dāng)垃圾回收器準(zhǔn)備回收一個對象時华匾，如果發(fā)現(xiàn)它還有虛引用，就會在回收對象的內(nèi)存之前机隙，把這個虛引用加入到與之 關(guān)聯(lián)的引用隊(duì)列中蜘拉。

總結(jié)

Java 4種引用的級別由高到低依次為：

• 強(qiáng)引用 > 軟引用 > 弱引用 > 虛引用

通過圖來看一下他們之間在垃圾回收時的區(qū)別：

當(dāng)垃圾回收器回收時，某些對象會被回收有鹿，某些不會被回收旭旭。垃圾回收器會從根對象Object來標(biāo)記存活的對象，然后將某些不可達(dá)的對象和一些引用的對象進(jìn)行回收葱跋，通過表格來說明一下持寄，如下：

在實(shí)際程序設(shè)計(jì)中一般很少使用弱引用與虛引用，使用軟引用的情況較多年局，這是因?yàn)檐浺每梢约铀貸VM對垃圾內(nèi)存的回收速度际看，可以維護(hù)系統(tǒng)的運(yùn)行安全，防止內(nèi)存溢出（OutOfMemory）等問題的產(chǎn)生矢否。

PS：這里有一個技術(shù)交流群（QQ群:1158819530）仲闽，方便大家一起交流，持續(xù)學(xué)習(xí)僵朗，共同進(jìn)步赖欣，有需要的可以加一下屑彻。

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