除了之前提到的“弱引用”，在java中还有另外三种引用，下面我们简单谈谈这四种引用：

以上就是java中四种引用，至于他们的使用方法都比较简单，大家可以自行搜索文章。

前面提到的几种引用都在java.lang.ref包下，该包下的类如图：

注意这是Android-26下的对应包，而不是jdk下的包，android系统对jdk的一部分类有一些改动，所以源码有所不同。jdk下该包的类如图：

源码如下：

public abstract class Reference<T> {private static boolean disableIntrinsic = false;private static boolean slowPathEnabled = false;volatile T referent;        /* Treated specially by GC */final ReferenceQueue<? super T> queue;Reference queueNext;Reference<?> pendingNext;public T get() {return getReferent();}@FastNativeprivate final native T getReferent();public void clear() {clearReferent();}@FastNativenative void clearReferent();public boolean isEnqueued() {return queue != null && queue.isEnqueued(this);}public boolean enqueue() {return queue != null && queue.enqueue(this);}Reference(T referent) {this(referent, null);}Reference(T referent, ReferenceQueue<? super T> queue) {this.referent = referent;this.queue = queue;}
}

代码只有二三十行，我们看到Reference除了带有对象引用referent的构造函数，还有一个带有ReferenceQueue参数的构造函数。那么这个ReferenceQueue用来做什么呢？需要我们从enqueue这个函数来开始分析。当系统要回收Reference持有的对象引用referent的时候，Reference的enqueue函数会被调用，而在这个函数中调用了ReferenceQueue的enqueue函数。那么我们来看看ReferenceQueue的enqueue函数做了什么？

源码如下：

boolean enqueue(Reference<? extends T> reference) {synchronized (lock) {if (enqueueLocked(reference)) {lock.notifyAll();return true;}return false;}
}

可以看到首先获取同步锁，然后调用了enqueueLocked(Reference)函数，该函数源码如下：

private boolean enqueueLocked(Reference<? extends T> r) {// Verify the reference has not already been enqueued.if (r.queueNext != null) {return false;}if (r instanceof Cleaner) {Cleaner cl = (sun.misc.Cleaner) r;cl.clean();r.queueNext = sQueueNextUnenqueued;return true;}if (tail == null) {head = r;} else {tail.queueNext = r;}tail = r;tail.queueNext = r;return true;
}

通过 enqueueLocked函数可以看到ReferenceQueue维护了一个队列（链表结构），而enqueue这一系列函数就是将reference添加到这个队列（链表）中。

让我们回到Reference源码中，可以看到除了enqueue这个函数还有一个isEnqueued函数，同样这个函数调用了ReferenceQueue的同名函数，源码如下：

boolean isEnqueued(Reference<? extends T> reference) {synchronized (lock) {return reference.queueNext != null && reference.queueNext != sQueueNextUnenqueued;}
}

可以看到先获取同步锁，然后判断该reference是否在队列（链表）中。由于enqueue和isEnqueue函数都要申请同步锁，所以这是线程安全的。

这里要注意“reference.queueNext != sQueueNextUnenqueued”用于判断该Reference是否是一个Cleaner类，在上面ReferenceQueue的enqueueLocked函数中我们可以看到如果一个Reference是一个Cleaner，则调用它的clean方法，同时并不加入链表，并且将其queueNext设置为sQueueNextUnequeued，这是一个空的虚引用，如下：

private static final Reference sQueueNextUnenqueued = new PhantomReference(null, null);

那么什么是Cleaner？引用一段描述

sun.misc.Cleaner是JDK内部提供的用来释放非堆内存资源的API。JVM只会帮我们自动释放堆内存资源，但是它提供了回调机制，通过这个类能方便的释放系统的其他资源。

可以看到Cleaner是用于释放非堆内存的，所以做特殊处理。

通过enqueue和isEnqueue两个函数的分析，ReferenceQueue队列维护了那些被回收对象referent的Reference的引用，这样通过isEnqueue就可以判断对象referent是否已经被回收，用于一些情况的处理。

软引用源码如下：

public class SoftReference<T> extends Reference<T> {static private long clock;private long timestamp;public SoftReference(T referent) {super(referent);this.timestamp = clock;}public SoftReference(T referent, ReferenceQueue<? super T> q) {super(referent, q);this.timestamp = clock;}public T get() {T o = super.get();if (o != null && this.timestamp != clock)this.timestamp = clock;return o;}}

可以看到SoftReference有一个类变量clock和一个变量timestamp，这两个参数对于SoftReference至关重要。

• clock：记录了上一次GC的时间。这个变量由GC（garbage collector）来改变。
• timestamp：记录对象被访问（get函数）时最近一次GC的时间。

那么这两个参数有什么用？

我们知道软引用是当内存不足时可以回收的。但是这只是大致情况，实际上软应用的回收有一个条件：

clock -timestamp <= free_heap * ms_per_mb

• free_heap是JVM Heap的空闲大小，单位是MB
• ms_per_mb单位是毫秒，是每MB空闲允许保留软引用的时间。Sun JVM可以通过参数-XX:SoftRefLRUPolicyMSPerMB进行设置

举个栗子：

目前有3MB的空闲，ms_per_mb为1000，这时如果clock和timestamp分别为5000和2000，那么5000 - 2000 <= 3 * 1000条件成立，则该次GC不对该软引用进行回收。

所以每次GC时，通过上面的条件去判断软应用是否可以回收并进行回收，即我们通常说的内存不足时被回收。

弱引用的源码很简单，如下：

public class WeakReference<T> extends Reference<T> {public WeakReference(T referent) {super(referent);}public WeakReference(T referent, ReferenceQueue<? super T> q) {super(referent, q);}}

没有其他代码，GC时被回收掉。

虚引用的源码也比较简单，如下：

public class PhantomReference<T> extends Reference<T> {public T get() {return null;}public PhantomReference(T referent, ReferenceQueue<? super T> q) {super(referent, q);}}

可以看到get函数返回null，正如前面说得虚引用无法获取对象引用。（注意网上有些文章说虚引用不持有对象的引用，这是有误的，通过构造函数可以看到虚引用是持有对象引用的，但是无法获取该引用）

同时可以看到虚引用只有一个构造函数，所以必须传入ReferenceQueue对象。

前面提到虚引用的作用是判断对象是否被回收，这个功能正是通过ReferenceQueue实现的（文章第5、6点讲的）。

这里注意：不仅仅是虚引用可以判断回收，弱引用和软引用同样实现了带有ReferenceQueue的构造函数，如果创建时传入了一个ReferenceQueue对象，同样也可以判断。

本篇文章主要分析了Reference及其子类的源码，其中Reference和ReferenceQueue只分析了部分重点代码，其他代码的作用大家可以自己研究一下。本次的源码分析只涉及到java层，至于底层GC部分并未涉及，以后有机会我们用新的一章来总结。另外对于强引用没有做详细分析，包括相互引用的回收等情况，同样我会找个时间整理一下。谢谢大家！