Java的强、软、弱、虚四种引用类型

学习该部分的知识，我的初衷只是为了学习ThrealLocal，结果却被迫补课。后来了解到，这部分知识在面试中出现的频率还比较高，所以就单独写一篇博客，记录记录，也希望对你有帮助

文章目录

1、四种引用类型
2、四种类型的测试
- 2.1、强引用 new
- 2.2、软引用 SoftReference
- 2.3、弱引用 WeakReference
- 2.4、虚引用 PhantomReference
3、总结

1、四种引用类型

强引用：最普通的引用 Object o = new Object()
软引用：垃圾回收器, 内存不够的时候回收 (缓存)
弱引用：垃圾回收器看见就会回收 (防止内存泄漏)
虚引用：垃圾回收器看见二话不说就回收,跟没有一样 (管理堆外内存) DirectByteBuffer -> 应用到NIO Netty

2、四种类型的测试

finalize()方法：当对象被回收时, finalize()方法会被调用, 但是不推荐使用去回收一些资源,因为不知道他什么时候会被调用, 有时候不一定会调用

public class Gc {@Override//用于我们显式的调用gc方法以后，测试打印结果protected void finalize() throws Throwable {System.out.println("finalize");}
}

2.1、强引用 new

正常引用，但没有人指向的时候就会被回收．

测试代码：

public class RefStypeTest01 {public static void main(String[] args) throws IOException {Gc gc = new Gc();//第一次执行gc，由于我们的gc对象存在强引用，所以不会被垃圾清理System.gc();System.out.println("--");gc = null;//由于我们将gc对象赋值为null，所以我们会打印相应的结果System.gc();System.in.read();}
}

执行结果：

--
finalize

2.2、软引用 SoftReference

内存不够的时候回收

我们将我们的堆内存修改为19M

测试代码：

package pers.mobian.ThreadLocal;import java.io.IOException;
import java.lang.ref.SoftReference;public class RefStypeTest01 {public static void main(String[] args) throws IOException {//设置我们的软引用的空间 10MSoftReference<byte[]> softReference = new SoftReference<>(new byte[1024 * 1024 * 10]);//打印我们的对象信息System.out.println(softReference.get());//gc回收System.gc();try {Thread.sleep(500);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}System.out.println(softReference.get());//再分配一个数组,由于heap内存放不下, 这个时候系统会回收一次, 如果还是不够,就会回收软引用byte[] bytes = new byte[1024 * 1024 * 10];System.out.println(softReference.get());}
}

执行结果：

[B@880ec60
[B@880ec60
null

2.3、弱引用 WeakReference

使用GC后就会被回收

测试代码：

public class RefStypeTest02 {public static void main(String[] args) throws IOException {WeakReference<Gc> weakReference = new WeakReference<>(new Gc());//打印还没有被回收前的情况System.out.println(weakReference.get());//使用gc回收System.gc();//再次打印被回收以后的情况System.out.println(weakReference.get());}
}

执行结果：

pers.mobian.ThreadLocal.Gc@3f3afe78
null
finalize

2.4、虚引用 PhantomReference

JVM无法访问直接清理

测试代码：

public class RefStypeTest03 {private static final List<Object> LIST = new LinkedList<>();private static final ReferenceQueue QUEUE = new ReferenceQueue();public static void main(String[] args) throws IOException {//实例化我们的虚引用PhantomReference<Gc> phantomReference = new PhantomReference<>(new Gc(), QUEUE);new Thread(() -> {while (true) {LIST.add(new byte[1024 * 1024]);//我们不断地添加数据，但是却拿不到值，因为虚引用的内容在JVM外面System.out.println(phantomReference.get());}}).start();new Thread(() -> {while (true) {//添加一个存储信息的QueueReference<? extends Gc> poll = QUEUE.poll();//当该判断成立时，说明poll队列中含有了我们的对应的清理堆外内存的信息if (poll != null) {System.out.println("-----虚引用对象被JVm回收了--------" + poll);return;}}}).start();}
}

执行结果：

...
null
null//加满我们的堆内存后，才会出发我们的GC，继而向Queue里面添加数据
-----虚引用对象被JVm回收了--------java.lang.ref.PhantomReference@76cbab9f
null
null
null
...

总结：我们传统的数据交换方式，比如获取网络上（BIO、NIO）的数据。我们在网卡这一步首先将数据加载到内存，再将内存终得数据复制到JVM里面，然后再复制到堆里面。这样的十分的浪费资源。于是就出现了我们的虚引用，它直接由OS管理。当我们的不需要使用该数据以后，由于该数据所在的空间是在JVM外面，JVM无法直接处理，于是我们就在堆内存的引用里面添加了一个Queue队列，Queue用来存储信息，当我们不需要使用虚引用的数据时，就会向Queue队列里面添加信息，当Queue检测到有对应地数据时，就会去进行相应的清理堆外内存的操作。继而解决了GC回收不了数据信息，引发的内存溢出。

3、总结

强引用：正常的使用方式。

软引用：内存不够的时候，进行清理。可用于网络上的

弱引用：没有引用时遇到GC直接进行清理。在我们的ThreadLocalMap中就使用了该方式

虚引用：无法获取到对应的值，向Queue队列中添加数据来间接清理。主要是为了增强数据的传输效率