Java的四種引用類型史上最詳細，不再怕面試官

Java四種引用類型

1.引用的基本概念

強引用：當咱們使用new建立對象時，被建立的對象就是強引用，如Object object = new Object()，其中的object就是一個強引用了。若是一個對象具備強引用，JVM就不會去GC它，JVM寧肯會報OOM來終止程序，也不回收該對象。

軟引用: 若是一個對象只具有軟引用，若是內存空間足夠，那麼JVM就不會GC它，若是內存空間不足了，就會GC該對象。

弱引用: 若是一個對象只具備弱引用，只要JVM的GC線程檢測到了，就會當即回收。弱引用的生命週期要比軟引用短不少。不過，若是垃圾回收器是一個優先級很低的線程，也不必定會很快就會釋放掉軟引用的內存。

虛引用：若是一個對象只具備虛引用，那麼它就和沒有任何引用同樣，隨時會被JVM看成垃圾進行GC。

上面的四種引用對應的是new關鍵字以及java.lang.ref包中的SoftReference，WeakReference, PhantomReference。咱們注意到在java.lang.ref包中，還存在一個類叫作ReferenceQueue。

1、概述

在Java中提供了四個級別的引用：強引用，軟引用，弱引用和虛引用。在這四個引用類型中，只有強引用FinalReference類是包內可見，其餘三種引用類型均爲public，能夠在應用程序中直接使用。引用類型的類結構如圖所示。

 

2、強引用

平時咱們編程的時候例如：Object object=new Object（）；那object就是一個強引用了。若是一個對象具備強引用，那就相似於必不可少的生活用品，垃圾回收器毫不會回收它。當內存空 間不足，Java虛擬機寧願拋出OutOfMemoryError錯誤，使程序異常終止，也不會靠隨意回收具備強引用的對象來解決內存不足問題。

Java中的引用，相似C語言中最難的指針。（我是C語言入門編程，指針的概念仍是很深刻我心。）經過引用，能夠對堆中的對象進行操做。如：

StringBuffer stringBuffer = new StringBuffer("Helloword");

變量str指向StringBuffer實例所在的堆空間，經過str能夠操做該對象。

 

強引用的特色：

1. 強引用能夠直接訪問目標對象。
2. 強引用所指向的對象在任什麼時候候都不會被系統回收。JVM寧願拋出OOM異常，也不會回收強引用所指向的對象。
3. 強引用可能致使內存泄漏。

3、軟引用（SoftReference）：

若是一個對象只具備軟引用，那就相似於可有可物的生活用品。若是內存空間足夠，垃圾回收器就不會回收它，若是內存 空間不足了，就會回收這些對象的內存。只要垃圾回收器沒有回收它，該對象就能夠被程序使用。軟引用可用來實現內存敏感的高速緩存。 軟引用能夠和一個引用隊列（ReferenceQueue）聯合使用，若是軟引用所引用的對象被垃圾回收，Java虛擬機就會把這個軟引用加入到與之關聯 的引用隊列中。

軟引用是除了強引用外，最強的引用類型。能夠經過java.lang.ref.SoftReference使用軟引用。一個持有軟引用的對象，不會被JVM很快回收，JVM會根據當前堆的使用狀況來判斷什麼時候回收。當堆使用率臨近閾值時，纔會去回收軟引用的對象。所以，軟引用能夠用於實現對內存敏感的高速緩存。

SoftReference的特色是它的一個實例保存對一個Java對象的軟引用， 該軟引用的存在不妨礙垃圾收集線程對該Java對象的回收。也就是說，一旦SoftReference保存了對一個Java對象的軟引用後，在垃圾線程對 這個Java對象回收前，SoftReference類所提供的get()方法返回Java對象的強引用。一旦垃圾線程回收該Java對象以後，get()方法將返回null。

下面舉一個例子說明軟引用的使用方法。

在你的IDE設置參數-Xmx2m -Xms2m規定堆內存大小爲2m。

 

運行結果：

 

打開被註釋掉的new byte[1024*100]語句，這條語句請求一塊大的堆空間，使堆內存使用緊張。並顯式的再調用一次GC，結果以下：

 

說明在系統內存緊張的狀況下，軟引用被回收。

4、弱引用（WeakReference）：

若是一個對象只具備弱引用，那就相似於可有可物的生活用品。弱引用與軟引用的區別在於：只具備弱引用的對象擁有更 短暫的生命週期。在垃圾回收器線程掃描它 所管轄的內存區域的過程當中，一旦發現了只具備弱引用的對象，無論當前內存空間足夠與否，都會回收它的內存。不過，因爲垃圾回收器是一個優先級很低的線程， 所以不必定會很快發現那些只具備弱引用的對象。 弱引用能夠和一個引用隊列（ReferenceQueue）聯合使用，若是弱引用所引用的對象被垃圾回收，Java虛擬機就會把這個弱引用加入到與之關聯 的引用隊列中。

弱引用是一種比軟引用較弱的引用類型。在系統GC時，只要發現弱引用，無論系統堆空間是否足夠，都會將對象進行回收。在java中，能夠用java.lang.ref.WeakReference實例來保存對一個Java對象的弱引用。

 

運行結果：

 

軟引用，弱引用都很是適合來保存那些無關緊要的緩存數據，若是這麼作，當系統內存不足時，這些緩存數據會被回收，不會致使內存溢出。而當內存資源充足時，這些緩存數據又能夠存在至關長的時間，從而起到加速系統的做用。

5、虛引用（PhantomReference）：

「虛引用」顧名思義，就是形同虛設，與其餘幾種引用都不一樣，虛引用並不會決定對象的生命週期。若是一個對象 僅持有虛引用，那麼它就和沒有任何引用同樣，在任什麼時候候均可能被垃圾回收。 虛引用主要用來跟蹤對象被垃圾回收的活動。虛引用與軟引用和弱引用的一個區別在於：虛引用必須和引用隊列 （ReferenceQueue）聯合使用。當垃圾回收器準備回收一個對象時，若是發現它還有虛引用，就會在回收對象的內存以前，把這個虛引用加入到與之 關聯的引用隊列中。程序能夠經過判斷引用隊列中是否已經加入了虛引用，來了解被引用的對象是否將要被垃圾回收。程序若是發現某個虛引用已經被加入到引用隊 列，那麼就能夠在所引用的對象的內存被回收以前採起必要的行動。

在java.lang.ref包中提供了三個類：SoftReference類、WeakReference類和PhantomReference類，它們分別表明軟引用、弱引用和虛引用。ReferenceQueue類表示引用隊列，它能夠和這三種引用類聯合使用，以便跟蹤Java虛擬機回收所引用的對象的活動。

虛引用是全部類型中最弱的一個。一個持有虛引用的對象，和沒有引用幾乎是同樣的，隨時可能被垃圾回收器回收。當試圖經過虛引用的get()方法取得強引用時，老是會失敗。而且，虛引用必須和引用隊列一塊兒使用，它的做用在於跟蹤垃圾回收過程。

當垃圾回收器準備回收一個對象時，若是發現它還有虛引用，就會在垃圾回收後，銷燬這個對象，將這個虛引用加入引用隊列。程序能夠經過判斷引用隊列中是否已經加入了虛引用，來了解被引用的對象是否將要被垃圾回收。若是程序發現某個虛引用已經被加入到引用隊列，那麼就能夠在所引用的對象的內存被回收以前採起必要的行動。

 

運行結果：

 

對虛引用的get()操做，老是返回null，由於sf.get()方法的實現以下：

 

6、弱引用典例

WeakHashMap類在java.util包內，它實現了Map接口，是HashMap的一種實現，它使用弱引用做爲內部數據的存儲方案。WeakHashMap是弱引用的一種典型應用，它能夠做爲簡單的緩存表解決方案。

如下兩段代碼分別使用WeakHashMap和HashMap保存大量的數據：

 

使用-Xmx2M限定堆內存，使用WeakHashMap的代碼正常運行結束，而使用HashMap的代碼段拋出異常

 

因而可知，WeakHashMap會在系統內存緊張時使用弱引用，自動釋放掉持有弱引用的內存數據。

但若是WeakHashMap的key都在系統內持有強引用，那麼WeakHashMap就退化爲普通的HashMap，由於全部的表項都沒法被自動清理。