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Java 四种引用类型：强引用、软引用、弱引用、虚引用

发布：贵阳达内培训
来源：达内新闻
时间：2020-09-02 18:10

Java中的四种引用

Java中有四种引用类型：强引用、软引用、弱引用、虚引用。

Java为什么要设计这四种引用

Java的内存分配和内存回收，都不需要程序员负责，都是由伟大的JVM去负责，一个对象是否可以被回收，主要看是否有引用指向此对象，说的专业点，叫可达性分析。

Java设计这四种引用的主要目的有两个：

可以让程序员通过代码的方式来决定某个对象的生命周期；
有利用垃圾回收。

强引用

强引用是最普遍的一种引用，我们写的代码，99.9999%都是强引用：Object o = new Object();这种就是强引用了，是不是在代码中随处可见，最亲切。只要某个对象有强引用与之关联，这个对象永远不会被回收，即使内存不足，JVM宁愿抛出OOM，也不会去回收。那么什么时候才可以被回收呢？当强引用和对象之间的关联被中断了，就可以被回收了。我们可以手动把关联给中断了，方法也特别简单：o = null;我们可以手动调用GC，看看如果强引用和对象之间的关联被中断了，资源会不会被回收，为了更方便、更清楚的观察到回收的情况，我们需要新写一个类，然后重写finalize方法，下面我们来进行这个实验：public class Student { @Override protected void finalize() throws Throwable { System.out.println("Student 被回收了"); } }public static void main(String[] args) { Student student = new Student(); student = null; System.gc(); }运行结果：Student 被回收了可以很清楚的看到资源被回收了。当然，在实际开发中，千万不要重写finalize方法在实际的开发中，看到有一些对象被手动赋值为NULL，很大可能就是为了“特意提醒”JVM这块资源可以进行垃圾回收了。点击这里获取一份 JVM 实战教程。

软引用

下面先来看看如何创建一个软引用： SoftReference<Student>studentSoftReference=new SoftReference<Student>(new Student());软引用就是把对象用SoftReference包裹一下，当我们需要从软引用对象获得包裹的对象，只要get一下就可以了：SoftReference<Student>studentSoftReference=new SoftReference<Student>(new Student()); Student student = studentSoftReference.get(); System.out.println(student);软引用有什么特点呢：
当内存不足，会触发JVM的GC，如果GC后，内存还是不足，就会把软引用的包裹的对象给干掉，也就是只有在内存不足，JVM才会回收该对象。还是一样的，必须做实验，才能加深印象：SoftReference<byte[]> softReference = new SoftReference<byte[]>(new byte[1024*1024*10]); System.out.println(softReference.get()); System.gc(); System.out.println(softReference.get()); byte[] bytes = new byte[1024 * 1024 * 10]; System.out.println(softReference.get());我定义了一个软引用对象，里面包裹了byte[]，byte[]占用了10M，然后又创建了10Mbyte[]。运行程序，需要带上一个参数：-Xmx20M代表最大堆内存是20M。运行结果：[B@11d7fff [B@11d7fffnull可以很清楚的看到手动完成GC后，软引用对象包裹的byte[]还活的好好的，但是当我们创建了一个10M的byte[]后，最大堆内存不够了，所以把软引用对象包裹的byte[]给干掉了，如果不干掉，就会抛出OOM。软引用到底有什么用呢？比较适合用作缓存，当内存足够，可以正常的拿到缓存，当内存不够，就会先干掉缓存，不至于马上抛出OOM。

弱引用

弱引用的使用和软引用类似，只是关键字变成了WeakReference：WeakReference<byte[]> weakReference = new WeakReference<byte[]>(new byte[1024\*1024\*10]); System.out.println(weakReference.get());弱引用的特点是不管内存是否足够，只要发生GC，都会被回收：WeakReference<byte[]> weakReference = new WeakReference<byte[]>(new byte[1]); System.out.println(weakReference.get()); System.gc(); System.out.println(weakReference.get());运行结果：[B@11d7fffnull可以很清楚的看到明明内存还很充足，但是触发了GC，资源还是被回收了。
弱引用在很多地方都有用到，比如ThreadLocal、WeakHashMap。

虚引用

虚引用又被称为幻影引用，我们来看看它的使用：ReferenceQueue queue = new ReferenceQueue(); PhantomReference<byte[]> reference = new PhantomReference<byte[]>(new byte[1], queue); System.out.println(reference.get());虚引用的使用和上面说的软引用、弱引用的区别还是挺大的，我们先不管ReferenceQueue 是个什么鬼，直接来运行：null竟然打印出了null，我们来看看get方法的源码：public T get() { return null; }这是几个意思，竟然直接返回了null。这就是虚引用特点之一了：无法通过虚引用来获取对一个对象的真实引用。那虚引用存在的意义是什么呢？这就要回到我们上面的代码了，我们把代码复制下，以免大家再次往上翻：ReferenceQueue queue = new ReferenceQueue(); PhantomReference<byte[]> reference = new PhantomReference<byte[]>(new byte[1], queue); System.out.println(reference.get());创建虚引用对象，我们除了把包裹的对象传了进去，还传了一个ReferenceQueue，从名字就可以看出它是一个队列。虚引用的特点之二就是虚引用必须与ReferenceQueue一起使用，当GC准备回收一个对象，如果发现它还有虚引用，就会在回收之前，把这个虚引用加入到与之关联的ReferenceQueue中。我们来用代码实践下吧：ReferenceQueue queue = new ReferenceQueue(); List<byte[]> bytes = new ArrayList<>(); PhantomReference<Student> reference = new PhantomReference<Student>(new Student(),queue);new Thread(() -> { for (int i = 0; i < 100;i++ ) { bytes.add(new byte[1024 * 1024]); } }).start();new Thread(() -> { while (true) { Reference poll = queue.poll(); if (poll != null) { System.out.println("虚引用被回收了：" + poll); } } }).start(); Scanner scanner = new Scanner(System.in); scanner.hasNext(); }运行结果：Student 被回收了虚引用被回收了：java.lang.ref.PhantomReference@1ade6f1我们简单的分析下代码：
第一个线程往集合里面塞数据，随着数据越来越多，肯定会发生GC。
第二个线程死循环，从queue里面拿数据，如果拿出来的数据不是null，就打印出来。从运行结果可以看到：当发生GC，虚引用就会被回收，并且会把回收的通知放到ReferenceQueue中。虚引用有什么用呢？在NIO中，就运用了虚引用管理堆外内存.

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