Java中的四種引用類型

引用與對象

　　每種編程語言都有本身操做內存中元素的方式，例如在 C 和 C++ 裏是經過指針，而在 Java 中則是經過「引用」。在 Java 中一切都被視爲了對象，可是咱們操做的標識符其實是對象的一個引用（reference）。

　　從JDK 1.2版本開始，把對象的引用分爲4種級別，從而使程序能更加靈活地控制對象的生命週期。這4種引用的強度依次減弱：強引用（Strong Reference）、軟引用（Soft Reference）、弱引用（Weak Reference）、虛引用（Phantom Reference）4 種。

//建立一個引用，引用能夠獨立存在，並不必定須要與一個對象關聯
String s;

//經過這個引用標識符指向某個對象，以後即可以經過這個引用來實現操做對象了。
s = new String("abc");
System.out.println(str.toString());

　　Java 中的垃圾回收機制在判斷是否回收某個對象的時候，都須要依據「引用」這個概念。
　　在不一樣垃圾回收算法中，對引用的判斷方式有所不一樣：

• 引用計數法：爲每一個對象添加一個引用計數器，每當有一個引用指向它時，計數器就加1，當引用失效時，計數器就減1，當計數器爲0時，則認爲該對象能夠被回收（目前在Java中已經棄用這種方式了）。
• 可達性分析算法：從一個被稱爲 GC Roots 的對象開始向下搜索，若是一個對象到GC Roots沒有任何引用鏈相連時，則說明此對象不可用。

　　

引用類型

　　一、強引用

　　Java中默認聲明的就是強引用，只要強引用存在，垃圾回收器將永遠不會回收被引用的對象，哪怕內存不足時，JVM也只會直接拋出OutOfMemoryError，不會去回收。若是想中斷強引用與對象之間的聯繫，能夠顯示的將強引用賦值爲null，這樣一來，JVM就能夠適時的回收對象了。例如：

        //只要obj還指向Object對象，Object對象就不會被回收
        Object obj = new Object();
        
        //將強引用賦值爲null後JVM能夠回收
        obj = null;

　　二、軟引用

　　軟引用是用來描述一些非必需但仍有用的對象。在內存足夠的時候，軟引用對象不會被回收，只有在內存不足時，GC則會回收軟引用對象，若是回收了軟引用對象以後仍然沒有足夠的內存，纔會拋出內存溢出異常。這種特性經常被用來實現緩存技術，好比網頁緩存，圖片緩存等。在 JDK1.2 以後，用java.lang.ref.SoftReference類來表示軟引用。

　　接下來作個測試，個人內存配置以下圖：

軟引用：

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

        //主動通知垃圾回收，內存不足時回收弱引用
        System.gc();

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

測試結果：
null
null
null
null
[B@14ae5a5

　　打印結果老是隻有最後一個對象被保留，其餘的obj全都被置空回收了。這裏就說明了在內存不足的狀況下，軟引用將會被自動回收。即便有 byte[] buff 引用指向對象, 且 buff 是一個strong reference, 可是 SoftReference sr 指向的對象仍然被回收了，這是由於Java的編譯器發現了在以後的代碼中, buff 已經沒有被使用了, 因此自動進行了優化。

強引用：

public static void testSoftReference1() {
        //強引用
        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);
        }

        //主動通知垃圾回收，內存不足時回收弱引用
        System.gc();

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

結果：
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 會由於強引用的存在，而沒法被垃圾回收，從而拋出OOM的錯誤。

 

　　3.弱引用

　　弱引用的引用強度比軟引用要更弱一些，不管內存是否足夠，只要 JVM 開始進行垃圾回收，那些被弱引用關聯的對象都會被回收。在 JDK1.2 以後，用 java.lang.ref.WeakReference 來表示弱引用。

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);
        }

        //主動通知垃圾回收
        System.gc();

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

結果：
null
null
null
null
null

能夠發現全部被弱引用關聯的對象都被垃圾回收了。

　　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。

 

　　四、虛引用

 　　（1）概念

　　「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器回收。

　　虛引用主要用來跟蹤對象被垃圾回收器回收的活動。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。

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）引用隊列（ReferenceQueue）

　　引用隊列能夠與軟引用、弱引用以及虛引用一塊兒配合使用，當垃圾回收器準備回收一個對象時，若是發現它還有引用，那麼就會在回收對象以前，把這個引用加入到與之關聯的引用隊列中去。程序能夠經過判斷引用隊列中是否已經加入了引用，來判斷被引用的對象是否將要被垃圾回收，這樣就能夠在對象被回收以前採起一些必要的措施。

　　與軟引用、弱引用不一樣，虛引用必須和引用隊列一塊兒使用。

 

 

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