1. Java引用介绍

Java从1.2版本开始引入了4种引用，这4种引用的级别由高到低依次为：

强引用  >  软引用  >  弱引用  >  虚引用

⑴ 强引用(Strong Reference)

强引用是使用最普遍的引用，也是赋值的默认引用。如果一个对象具有强引用，那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的问题。

⑵ 软引用(Soft Reference)

如果一个对象只具有软引用，则内存空间足够，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器回收，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。

⑶ 弱引用(Weak Reference)

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。

⑷ 虚引用(Phantom Reference)

“虚引用”顾名思义，就是形同虚设，与其他几种引用都不同，虚引用并不会决定对象的生命周期。如果一个对象仅持有虚引用，那么它就和没有任何引用一样，在任何时候都可能被垃圾回收器回收。

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。

四种引用回收情景

级别

什么时候被垃圾回收

用途

生存时间

强引用

从来不会

对象的一般状态

JVM停止运行时终止

软引用

在内存不足时

对象简单？缓存

内存不足时终止

弱引用

在垃圾回收时

对象缓存

gc运行后终止

虚引用

Unknown

Unknown

Unknown

Java 4 种引用使用场景

StrongReference、 SoftReference、 WeakReference、PhantomReference (传说中的幽灵引用)

这 4 种类型的引用与 GC 有着密切的关系, 下面逐一来看它们的定义和使用场景 :

1. Strong Reference

StrongReference 是 Java 的默认引用实现,  它会尽可能长时间的存活于 JVM 内， 当没有任何对象指向它时 GC 执行后将会被回收

@Test

public void strongReference() {

Object referent = new Object();

/**

* 通过赋值创建 StrongReference

*/

Object strongReference = referent;

assertSame(referent, strongReference);

referent = null;

System.gc();

/**

* StrongReference 在 GC 后不会被回收

*/

assertNotNull(strongReference);

}

2. WeakReference & WeakHashMap

WeakReference，是一个弱引用,  当所引用的对象在 JVM 内不再有强引用时, GC 后 weak reference 将会被自动回收

@Test

public void weakReference() {

Object referent = new Object();

WeakReference weakRerference = new WeakReference(referent);

assertSame(referent, weakRerference.get());

referent = null;

System.gc();

/**

* 一旦没有指向 referent 的强引用, weak reference 在 GC 后会被自动回收

*/

assertNull(weakRerference.get());

}

WeakHashMap 使用 WeakReference 作为 key

一旦没有指向 key 的强引用, WeakHashMap 在 GC 后将自动删除相关的 entry

@Test

public void weakHashMap() throws InterruptedException {

Map weakHashMap = new WeakHashMap();

Object key = new Object();

Object value = new Object();

weakHashMap.put(key, value);

assertTrue(weakHashMap.containsValue(value));

key = null;

System.gc();

/**

* 等待无效 entries 进入 ReferenceQueue 以便下一次调用 getTable 时被清理

*/

Thread.sleep(1000);

/**

* 一旦没有指向 key 的强引用, WeakHashMap 在 GC 后将自动删除相关的 entry

*/

assertFalse(weakHashMap.containsValue(value));

}

3. SoftReference

SoftReference 于 WeakReference 的特性基本一致， 最大的区别在于 SoftReference 会尽可能长的保留引用直到 JVM 内存不足时才会被回收(虚拟机保证), 这一特性使得 SoftReference 非常适合缓存应用

@Test

public void softReference() {

Object referent = new Object();

SoftReference softRerference = new SoftReference(referent);

assertNotNull(softRerference.get());

referent = null;

System.gc();

/**

*  soft references 只有在 jvm OutOfMemory 之前才会被回收, 所以它非常适合缓存应用

*/

assertNotNull(softRerference.get());

}

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