对Java的强、软、弱、虚引用的理解

参考：http://blog.csdn.net/lyfi01/article/details/6415726#comments

一、内存泄漏的原因

    当某些对象不再被使用，但是由于仍然 被引用 而导致垃圾收集器不能回收他们，它们一直占居着空间。一句话，生命周期较长的对象持有生命周期较短的对象的引用

二、Java对象的强、软、弱、虚引用

1.强引用（StrongReference）

    强引用是使用最普遍的引用。如果一个对象具有强引用，那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的问题。

2.软引用（SoftReference）

    如果一个对象只具有软引用，则内存空间足够，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。

软引用可以和一个引用队列（ReferenceQueue）联合使用，如果软引用所引用的对象被垃圾回收器回收，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。

3.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。

4.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，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。这样就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器回收。

    这里可以看出，虚与软、弱引用的区别：软、弱引用都是在引用对象被垃圾回收后，Java虚拟机才把引用加入到与之关联的引用队列中，而虚引用对象在垃圾回收前，Java虚拟机把引用加入到与之关联的引用队列中。

三、Java对象可及性的判断

1.单条引用路径可及性判断:在这条路径中，最弱的一个引用决定对象的可及性。

2.多条引用路径可及性判断:几条路径中，最强的一条的引用决定对象的可及性。

    例如：此时，对于这个String对象，有两个引用路径，一个是来自WeakReference对象的弱引用，一个来自变量str的强引用，所以这个String对象是强可及对象

String str = new String("hello"); //str变量的强引用
WeakReference ref = new WeakReference(str); //ref变量的弱引用

四、ReferenceQueue的作用

1.我们可以使用ReferenceQueue清除失去了软引用对象的Reference。

    拿SoftReference来说，作为一个Java对象，SoftReference对象除了具有保存软引用的特殊性之外，也具有Java对象的一般性。所以，当软可及对象被回收之后，虽然这个SoftReference对象的get()方法返回null,但这个SoftReference对象已经不再具有存在的价值，需要一个适当的清除机制，避免大量SoftReference对象带来的内存泄漏。在java.lang.ref包里还提供了ReferenceQueue。如果在创建SoftReference对象的时候，使用了一个ReferenceQueue对象作为参数提供给SoftReference的构造方法，如:

String str = new String("hello");    
ReferenceQueue queue = new  ReferenceQueue();  
SoftReference  ref = new  SoftReference(str, queue);  

那么当这个SoftReference所软引用的String对象被垃圾收集器回收的同时，ref所软引用的SoftReference对象被列入ReferenceQueue。也就是说，ReferenceQueue中保存的对象是Reference对象，而且是已经失去了它所软引用的对象的Reference对象。ReferenceQueue是一个队列，当我们调用它的poll()方法的时候，如果这个队列中不是空队列，那么将返回队列前面的那个Reference对象。

    在任何时候，我们都可以调用ReferenceQueue的poll()方法来检查是否有它所关心的非强可及对象被回收。如果队列为空，将返回一个null,否则该方法返回队列中前面的一个Reference对象。利用这个方法，我们可以检查哪个SoftReference所软引用的对象已经被回收。于是我们可以把这些失去所软引用的对象的SoftReference对象清除掉。常用的方式为:

SoftReference ref = null;  
while ((ref = (String) q.poll()) != null) {  
    // 清除ref  
}  

一般要配合Hashtable使用,Hashtable用来保存含有唯一key值的某项引用：

Hashtable hash = new Hashtable();
String str = new String("hello");
ReferenceQueue rq = new ReferenceQueue();

WeakReference wf = new WeakReference(str,rq);
hash.put("hello",wf);                   //wf加入到Hashtable中

str = null;                            //取消"hello"对象的强引用，此时"hello"对象仅持有wf的弱引用                
System.gc();                          //催促垃圾回收器工作,提高"hello"对象被回收的可能性
System.gc();

String str1 = (String)( (WeakReference) hash.get("hello")).get();  //假如"hello"对象被回收，那么wf.get()方法返回null,wf会被加入到队列中

Reference reference= null;
while ((reference =  rq.poll()) != null) {
    hash.remove("hello");           // 此时wf的弱引用对象被回收，wf没用了，可以清除wf
}