Java引用分类概述

Java变量的类型可以分为基本类型和引用类型。Java的引用类型可以划分为强软弱虚四种。

强引用

程序中普遍出现的，类似 "obj j = new Object()" 或者通过反射生成的对象。强引用指向的对象，只要可达性分析中，对象在引用链（Reference Chain）中，GC就不会对对象进行回收操作，哪怕会引起OOM。

软引用（SoftReference）

描述一些还有用但是并非必须的对象。在系统发生内存溢出之前，将会把这些对象列入回收范围之中进行第二次回收（引用存在的情况下也会回收）。

public static void softTest() {
    // 生成一个占用 10m 内存的 软引用
    SoftReference softReference = new SoftReference(new byte[1024 * 1024 * 10]);
    System.out.println("before GC: " + softReference.get());
    System.gc();
    System.out.println("after  GC: " + softReference.get());
    // 在创建一个占用 10m 内存的 强引用对象
    byte[] obj = new byte[1024 * 1024 * 10];
    // 配置 -Xmx = 15m，在创建 obj 时堆内存不足（10 + 10 > 15）后，GC 回收 softReference 对象
    System.out.println("memory insufficient : " + softReference.get());
}

从执行结果可知，在堆内存充足时，GC并不会主动回收软引用对象；而当堆内存不足时，GC会将软引用对象回收。

before GC: [B@7ba4f24f
after  GC: [B@7ba4f24f
memory insufficient : null

用途：根据软引用的特点，可以用于缓存一些大的对象、图片。

弱引用（WeakReference)

也是描述非必须对象的，但是比软引用强度更弱，被弱引用的对象只能生存到下一次垃圾回收之前。只有弱引用的对象在GC发生后直接被回收。

public static void weakTest() {
    WeakReference weakReference = new WeakReference(new byte[1024 * 1024 * 10]);
    System.out.println("before GC: " + weakReference.get());
    System.gc();
    System.out.println("after  GC: " + weakReference.get());
}

从执行结果可知，弱引用会在GC时被直接回收。

before GC: [B@7ba4f24f
after  GC: null

用途：只存在弱引用的对象会在GC时被直接回收，可以通过搭配弱引用和强引用，实现一些对象在不使用后自动进行回收。WeakHashMap、ThreadLocal都使用了WeakReference。

虚引用（PhantomReference）

也成幽灵引用或者幻影引用，一个对象是否有虚引用的存在，完全不对其造成影响。虚引用无论是否进行过GC都无法获取其值。

public static void phantomTest() throws InterruptedException {
    ReferenceQueue queue = new ReferenceQueue();
    PhantomReference phantomReference = new PhantomReference(new byte[1024 * 1024 * 10], queue);
    System.out.println("before GC: " + phantomReference.get());
    System.gc();
    System.out.println("after  GC: " + phantomReference.get());
} 

before GC: null
after  GC: null

用途：虚引用一般用于NIO操作直接内存。

Reference

软弱虚引用，都继承了Reference抽象类。Reference规定了引用的基本规则。

• Reference内的对象存放在referent变量中
• 可以绑定一个ReferenceQueue
• 对象被回收是指referent变量指向的对象，而不是Reference对象

无论是软引用、弱引用还是虚引用，都可以绑定一个ReferenceQueue对象，当引用被回收后，会将此引用put进ReferenceQueue中，开发人员可以通过监听ReferenceQueue进行一些扩展操作。WeakHashMap就是通过此方式处理已经被删除key的value的。

public static void weakTest() throws InterruptedException {
    ReferenceQueue queue = new ReferenceQueue();
    WeakReference weakReference = new WeakReference(new byte[1024 * 1024 * 10], queue);
    System.out.println("before GC: " + weakReference.get() + " | queue value: " + queue.remove(100));
    System.gc();
    System.out.println("after  GC: " + weakReference.get() + " | queue value: " + queue.remove(100));
}

通过运行结果可以看出，在WeakReference被回收后，就被put进入了queue中。

before GC: [B@7ba4f24f | queue value: null
after  GC: null | queue value: java.lang.ref.WeakReference@3b9a45b3

参考文档：

https://mp.weixin.qq.com/s/HF...