Java中的四种引用类型

引用与对象

　　每种编程语言都有本身操做内存中元素的方式，例如在 C 和 C++ 里是经过指针，而在 Java 中则是经过“引用”。在 Java 中一切都被视为了对象，可是咱们操做的标识符其实是对象的一个引用（reference）。

　　从JDK 1.2版本开始，把对象的引用分为4种级别，从而使程序能更加灵活地控制对象的生命周期。这4种引用的强度依次减弱：强引用（Strong Reference）、软引用（Soft Reference）、弱引用（Weak Reference）、虚引用（Phantom Reference）4 种。

//建立一个引用，引用能够独立存在，并不必定须要与一个对象关联
String s;

//经过这个引用标识符指向某个对象，以后即可以经过这个引用来实现操做对象了。
s = new String("abc");
System.out.println(str.toString());

　　Java 中的垃圾回收机制在判断是否回收某个对象的时候，都须要依据“引用”这个概念。
　　在不一样垃圾回收算法中，对引用的判断方式有所不一样：

• 引用计数法：为每一个对象添加一个引用计数器，每当有一个引用指向它时，计数器就加1，当引用失效时，计数器就减1，当计数器为0时，则认为该对象能够被回收（目前在Java中已经弃用这种方式了）。
• 可达性分析算法：从一个被称为 GC Roots 的对象开始向下搜索，若是一个对象到GC Roots没有任何引用链相连时，则说明此对象不可用。

　　

引用类型

　　一、强引用

　　Java中默认声明的就是强引用，只要强引用存在，垃圾回收器将永远不会回收被引用的对象，哪怕内存不足时，JVM也只会直接抛出OutOfMemoryError，不会去回收。若是想中断强引用与对象之间的联系，能够显示的将强引用赋值为null，这样一来，JVM就能够适时的回收对象了。例如：

        //只要obj还指向Object对象，Object对象就不会被回收
        Object obj = new Object();
        
        //将强引用赋值为null后JVM能够回收
        obj = null;

　　二、软引用

　　软引用是用来描述一些非必需但仍有用的对象。在内存足够的时候，软引用对象不会被回收，只有在内存不足时，GC则会回收软引用对象，若是回收了软引用对象以后仍然没有足够的内存，才会抛出内存溢出异常。这种特性经常被用来实现缓存技术，好比网页缓存，图片缓存等。在 JDK1.2 以后，用java.lang.ref.SoftReference类来表示软引用。

　　接下来作个测试，个人内存配置以下图：

软引用：

public static void testSoftReference() {
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            //建立弱引用字节数组
            byte[] buff = new byte[1024 * 1024 * 1000];
            SoftReference<byte[]> sr = new SoftReference<byte[]>(buff);
            list.add(sr);
        }

        //主动通知垃圾回收，内存不足时回收弱引用
        System.gc();

        for(int i=0; i < list.size(); i++){
            Object obj = ((SoftReference) list.get(i)).get();
            System.out.println(obj);
        }
    }

测试结果：
null
null
null
null
[B@14ae5a5

　　打印结果老是只有最后一个对象被保留，其余的obj全都被置空回收了。这里就说明了在内存不足的状况下，软引用将会被自动回收。即便有 byte[] buff 引用指向对象, 且 buff 是一个strong reference, 可是 SoftReference sr 指向的对象仍然被回收了，这是由于Java的编译器发现了在以后的代码中, buff 已经没有被使用了, 因此自动进行了优化。

强引用：

public static void testSoftReference1() {
        //强引用
        byte[] buff = null;

        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            buff = new byte[1024 * 1024 * 1000];
            SoftReference<byte[]> sr = new SoftReference<byte[]>(buff);
            list.add(sr);
        }

        //主动通知垃圾回收，内存不足时回收弱引用
        System.gc();

        for(int i=0; i < list.size(); i++){
            Object obj = ((SoftReference) list.get(i)).get();
            System.out.println(obj);
        }
    }

结果：
Exception in thread "main" java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space
    at com.demo.ReferenceTest.testSoftReference1(ReferenceTest.java:45)
    at com.demo.ReferenceTest.main(ReferenceTest.java:20)

buff 会由于强引用的存在，而没法被垃圾回收，从而抛出OOM的错误。

 

　　3.弱引用

　　弱引用的引用强度比软引用要更弱一些，不管内存是否足够，只要 JVM 开始进行垃圾回收，那些被弱引用关联的对象都会被回收。在 JDK1.2 以后，用 java.lang.ref.WeakReference 来表示弱引用。

public static void testWeakReference() {
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            byte[] buff = new byte[1024 * 1024 * 1000];
            WeakReference<byte[]> sr = new WeakReference<byte[]>(buff);
            list.add(sr);
        }

        //主动通知垃圾回收
        System.gc();

        for(int i=0; i < list.size(); i++){
            Object obj = ((WeakReference) list.get(i)).get();
            System.out.println(obj);
        }
    }

结果：
null
null
null
null
null

能够发现全部被弱引用关联的对象都被垃圾回收了。

　　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。

 

　　四、虚引用

 　　（1）概念

　　“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，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。

public class PhantomReference<T> extends Reference<T> {
    /**
     * Returns this reference object's referent.  Because the referent of a
     * phantom reference is always inaccessible, this method always returns
     * <code>null</code>.
     *
     * @return  <code>null</code>
     */
    public T get() {
        return null;
    }
    public PhantomReference(T referent, ReferenceQueue<? super T> q) {
        super(referent, q);
    }
}

 

　　（2）引用队列（ReferenceQueue）

　　引用队列能够与软引用、弱引用以及虚引用一块儿配合使用，当垃圾回收器准备回收一个对象时，若是发现它还有引用，那么就会在回收对象以前，把这个引用加入到与之关联的引用队列中去。程序能够经过判断引用队列中是否已经加入了引用，来判断被引用的对象是否将要被垃圾回收，这样就能够在对象被回收以前采起一些必要的措施。

　　与软引用、弱引用不一样，虚引用必须和引用队列一块儿使用。

 

 

参考地址：http://www.javashuo.com/article/p-rpumbcyw-ea.html