老师，在Java中的引用有强引用、弱引用、虚引用和软引用是干啥的？不明白，希望老师在课程中讲讲。

Answer 1

悟空 2019-11-12 00:52:58

四种引用类型

1) 设立这些引用类型的目的

定义Java对象重要性和优先级，提高JVM内存回收的执行效率。

2) 强引用、软引用、弱引用和虚引用对比总结

   

虚引用，配合引用队列使用，通过不断轮询引用队列获取对象回收事件。

a)     强引用

是使用最普遍的引用。如果一个对象具有强引用，那就类似于必不可少的生活用品，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问题。

b)    软引用(SoftReference)

如果一个对象只具有软引用，那就类似于可有可物的生活用品。如果内存空间足够，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。

 

实际使用上，要除非缓存的对象非常大，每个数量级为几千字节，才值得考虑使用软引用对象。例如：实现一个文件服务器，它需要定期检索相同的文件，或者需要缓存大型对象图。如果对象很小，必须清除很多对象才能产生影响，那么不建议使用，因为清除软引用对象会增加整个过程的开销。

c)     弱引用(WeakReference)

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。

        i)   用法例子

    /**
     * 引用队列demo
     */
    private static void refQueueDemo() {
        ReferenceQueue<String> refQueue = new ReferenceQueue<>();
 
        // 用于检查引用队列中的引用值被回收
        Thread checkRefQueueThread = new Thread(() -> {
            while (true) {
                Reference<? extends String> clearRef = refQueue.poll();
                if (null != clearRef) {
                    System.out
                            .println("引用对象被回收, ref = " + clearRef + ", value = " + clearRef.get());
                }
            }
        });
        checkRefQueueThread.start();
 
        WeakReference<String> weakRef1 = new WeakReference<>(new String("value1"), refQueue);
        WeakReference<String> weakRef2 = new WeakReference<>(new String("value2"), refQueue);
        WeakReference<String> weakRef3 = new WeakReference<>(new String("value3"), refQueue);
 
        System.out.println("ref1 value = " + weakRef1.get() + ", ref2 value = " + weakRef2.get()
                + ", ref3 value = " + weakRef3.get());
 
        System.out.println("开始通知JVM的gc进行垃圾回收");
        // 通知JVM的gc进行垃圾回收
        System.gc();
    }

程序输出：

 

ref1 value = value1, ref2 value = value2, ref3 value = value3
开始通知JVM的gc进行垃圾回收
引用对象被回收, ref = java.lang.ref.WeakReference@48c6cd96, value=null
引用对象被回收, ref = java.lang.ref.WeakReference@46013afe, value=null
引用对象被回收, ref = java.lang.ref.WeakReference@423ea6e6, value=null

d)    虚引用(PhantomReference)

"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。

虚引用主要用来跟踪对象被垃圾回收的活动。

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。程序可以通过判断引用队列中是否已经加入了虚引用，来了解被引用的对象是否将要被垃圾回收。

程序如果发现某个虚引用已经被加入到引用队列，那么就可以在所引用的对象的内存被回收之前采取必要的行动。

通过不断轮询虚引用对象关联的引用队列，可以得到对象回收事件，可以用来做对象回收时资源清理、释放。

        i)   使用场景

比较常见的，可以基于虚引用实现JDBC连接池，锁的释放等场景。

以连接池为例，调用方正常情况下使用完连接，需要把连接释放回池中，但是不可避免有可能程序有bug，造成连接没有正常释放回池中。基于虚引用对Connection对象进行包装，并关联引用队列，就可以通过轮询引用队列检查哪些连接对象已经被GC回收，释放相关连接资源。具体实现已上传github的caison-blog-demo仓库。

       ii)   用法例子

   private static void simpleUseWeakRefDemo() throws InterruptedException {
        Object obj = new Object();
        ReferenceQueue<Object> refQueue = new ReferenceQueue<>();
        PhantomReference<Object> phantomRef = new PhantomReference<>(obj, refQueue);
 
        // null
        System.out.println(phantomRef.get());
        // null
        System.out.println(refQueue.poll());
 
        obj = null;
        // 通知JVM的gc进行垃圾回收
        System.gc();
 
        // null, 调用phantomRef.get()不管在什么情况下会一直返回null
        System.out.println(phantomRef.get());
 
      
        Thread.sleep(200);
        Reference<?> pollObj = refQueue.poll();
        // java.lang.ref.PhantomReference@1540e19d
        System.out.println(pollObj);
        if (null != pollObj) {
            // 进行资源回收的操作
        }
    }
 
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        Test test = new Test();
        simpleUseWeakRefDemo();
}
 
程序输出：
null
null
null
java.lang.ref.PhantomReference@610455d6

• 提问者 Sweet2021 #1

  非常感谢！