Java的四种引用类型史上最详细，不再怕面试官

Java四种引用类型

1.引用的基本概念

强引用：当咱们使用new建立对象时，被建立的对象就是强引用，如Object object = new Object()，其中的object就是一个强引用了。若是一个对象具备强引用，JVM就不会去GC它，JVM宁肯会报OOM来终止程序，也不回收该对象。

软引用: 若是一个对象只具有软引用，若是内存空间足够，那么JVM就不会GC它，若是内存空间不足了，就会GC该对象。

弱引用: 若是一个对象只具备弱引用，只要JVM的GC线程检测到了，就会当即回收。弱引用的生命周期要比软引用短不少。不过，若是垃圾回收器是一个优先级很低的线程，也不必定会很快就会释放掉软引用的内存。

虚引用：若是一个对象只具备虚引用，那么它就和没有任何引用同样，随时会被JVM看成垃圾进行GC。

上面的四种引用对应的是new关键字以及java.lang.ref包中的SoftReference，WeakReference, PhantomReference。咱们注意到在java.lang.ref包中，还存在一个类叫作ReferenceQueue。

1、概述

在Java中提供了四个级别的引用：强引用，软引用，弱引用和虚引用。在这四个引用类型中，只有强引用FinalReference类是包内可见，其余三种引用类型均为public，能够在应用程序中直接使用。引用类型的类结构如图所示。

 

2、强引用

平时咱们编程的时候例如：Object object=new Object（）；那object就是一个强引用了。若是一个对象具备强引用，那就相似于必不可少的生活用品，垃圾回收器毫不会回收它。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备强引用的对象来解决内存不足问题。

Java中的引用，相似C语言中最难的指针。（我是C语言入门编程，指针的概念仍是很深刻我心。）经过引用，能够对堆中的对象进行操做。如：

StringBuffer stringBuffer = new StringBuffer("Helloword");

变量str指向StringBuffer实例所在的堆空间，经过str能够操做该对象。

 

强引用的特色：

1. 强引用能够直接访问目标对象。
2. 强引用所指向的对象在任什么时候候都不会被系统回收。JVM宁愿抛出OOM异常，也不会回收强引用所指向的对象。
3. 强引用可能致使内存泄漏。

3、软引用（SoftReference）：

若是一个对象只具备软引用，那就相似于可有可物的生活用品。若是内存空间足够，垃圾回收器就不会回收它，若是内存 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，该对象就能够被程序使用。软引用可用来实现内存敏感的高速缓存。 软引用能够和一个引用队列（ReferenceQueue）联合使用，若是软引用所引用的对象被垃圾回收，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。

软引用是除了强引用外，最强的引用类型。能够经过java.lang.ref.SoftReference使用软引用。一个持有软引用的对象，不会被JVM很快回收，JVM会根据当前堆的使用状况来判断什么时候回收。当堆使用率临近阈值时，才会去回收软引用的对象。所以，软引用能够用于实现对内存敏感的高速缓存。

SoftReference的特色是它的一个实例保存对一个Java对象的软引用， 该软引用的存在不妨碍垃圾收集线程对该Java对象的回收。也就是说，一旦SoftReference保存了对一个Java对象的软引用后，在垃圾线程对 这个Java对象回收前，SoftReference类所提供的get()方法返回Java对象的强引用。一旦垃圾线程回收该Java对象以后，get()方法将返回null。

下面举一个例子说明软引用的使用方法。

在你的IDE设置参数-Xmx2m -Xms2m规定堆内存大小为2m。

 

运行结果：

 

打开被注释掉的new byte[1024*100]语句，这条语句请求一块大的堆空间，使堆内存使用紧张。并显式的再调用一次GC，结果以下：

 

说明在系统内存紧张的状况下，软引用被回收。

4、弱引用（WeakReference）：

若是一个对象只具备弱引用，那就相似于可有可物的生活用品。弱引用与软引用的区别在于：只具备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当中，一旦发现了只具备弱引用的对象，无论当前内存空间足够与否，都会回收它的内存。不过，因为垃圾回收器是一个优先级很低的线程， 所以不必定会很快发现那些只具备弱引用的对象。 弱引用能够和一个引用队列（ReferenceQueue）联合使用，若是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。

弱引用是一种比软引用较弱的引用类型。在系统GC时，只要发现弱引用，无论系统堆空间是否足够，都会将对象进行回收。在java中，能够用java.lang.ref.WeakReference实例来保存对一个Java对象的弱引用。

 

运行结果：

 

软引用，弱引用都很是适合来保存那些无关紧要的缓存数据，若是这么作，当系统内存不足时，这些缓存数据会被回收，不会致使内存溢出。而当内存资源充足时，这些缓存数据又能够存在至关长的时间，从而起到加速系统的做用。

5、虚引用（PhantomReference）：

“虚引用”顾名思义，就是形同虚设，与其余几种引用都不一样，虚引用并不会决定对象的生命周期。若是一个对象 仅持有虚引用，那么它就和没有任何引用同样，在任什么时候候均可能被垃圾回收。 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，若是发现它还有虚引用，就会在回收对象的内存以前，把这个虚引用加入到与之 关联的引用队列中。程序能够经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。程序若是发现某个虚引用已经被加入到引用队 列，那么就能够在所引用的对象的内存被回收以前采起必要的行动。

在java.lang.ref包中提供了三个类：SoftReference类、WeakReference类和PhantomReference类，它们分别表明软引用、弱引用和虚引用。ReferenceQueue类表示引用队列，它能够和这三种引用类联合使用，以便跟踪Java虚拟机回收所引用的对象的活动。

虚引用是全部类型中最弱的一个。一个持有虚引用的对象，和没有引用几乎是同样的，随时可能被垃圾回收器回收。当试图经过虚引用的get()方法取得强引用时，老是会失败。而且，虚引用必须和引用队列一块儿使用，它的做用在于跟踪垃圾回收过程。

当垃圾回收器准备回收一个对象时，若是发现它还有虚引用，就会在垃圾回收后，销毁这个对象，将这个虚引用加入引用队列。程序能够经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。若是程序发现某个虚引用已经被加入到引用队列，那么就能够在所引用的对象的内存被回收以前采起必要的行动。

 

运行结果：

 

对虚引用的get()操做，老是返回null，由于sf.get()方法的实现以下：

 

6、弱引用典例

WeakHashMap类在java.util包内，它实现了Map接口，是HashMap的一种实现，它使用弱引用做为内部数据的存储方案。WeakHashMap是弱引用的一种典型应用，它能够做为简单的缓存表解决方案。

如下两段代码分别使用WeakHashMap和HashMap保存大量的数据：

 

使用-Xmx2M限定堆内存，使用WeakHashMap的代码正常运行结束，而使用HashMap的代码段抛出异常

 

因而可知，WeakHashMap会在系统内存紧张时使用弱引用，自动释放掉持有弱引用的内存数据。

但若是WeakHashMap的key都在系统内持有强引用，那么WeakHashMap就退化为普通的HashMap，由于全部的表项都没法被自动清理。