面试高频问题:java的强引用、软引用、弱引用、虚引用？

背景

面试官：什么是强引用、软引用、弱引用、虚引用？

我说

java中为了控制对象的生命周期，在jdk1.2之后引入了强引用、软引用、弱引用、虚引用来灵活地控制对象的生命周期。

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强引用

强引用就是我们平时直接new出来的对象，举个栗子:Object strongReference = new Object();

所谓强引用，就是jvm宁愿抛出OOM也不愿意回收的对象（当然是必须先是可达对象），所以强引用是造成OOM的主要原因之一

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软引用

软引用就是被SoftReference修饰的对象，举个栗子：SoftReference softObj = new SoftReference(new Object());

它会在发生gc的时候且内存不足时进行回收（回收的是引用的内容，比如栗子中的new Object），所以软引用适合用作缓存，在内存充足的时候提示程序查询效率，内存不足时回收确保系统运行正常

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弱引用

弱引用就是被WeakReference修饰的对象，举个栗子：WeakReference weakR = new WeakReference<>(new Object());

它会在gc的时候被回收，而不关心内存是否充足

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可以看到，强引用与软引用在发生gc的时候都未被回收（软引用由于不满足内存不足的条件），但是弱引用却被回收了。像我们经常用到的ThreadLocal就用到了弱引用，用来防止内存泄漏

虚引用

虚引用不同于其他三种引用，虚是形同虚设的虚，相当于没有引用，在任何时候都可能被回收。它不能单独使用，也不能通过它访问对象，并且必须和引用队列（Reference queue）配合使用。

• 虚引用的主要作用是跟踪对象被垃圾回收的状态。仅仅是提供了一种确保对象被 finalize以后,做某些事情的机制。

• PhantomReference的get方法总是返回null,因此无法访问对应的引用对象。

• 使用它的意义在于说明一个对象已经进入 finalization阶段,可以被回收,用来实现比 finalization机制更灵活的回收操作 换句话说,设置虚引用关联的唯一目的,就是在这个对象被收集器回收的时候收到一个系统通知或者后续添加进一步的处理；

• 虚引用用来管理堆外内存

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Reference queue引用队列

• 对象在被回收之前要被引用队列保存一下。GC之前对象不放在队列中，GC之后才对象放入队列中。

• 【通过开启线程监听该引用队列的变化情况】就可以在对象被回收时采取相应的动作。 由于虚引用的唯一目的就是能在这个对象被垃圾收集器回收时能收到系统通知，因而创建虚引用时必须要关联一个引用队列，而软引用和弱引用则不是必须的。 这里所谓的收到系统通知其实还是通过开启线程监听该引用队列的变化情况来实现的。

• 这里还需要强调的是， 对于软引用和弱引用，当执行第一次垃圾回收时，就会将软引用或弱引用对象添加到其关联的引用队列中，然后其finalize函数才会被执行（如果没复写则不会被执行）； 而对于虚引用，如果被引用对象没有复写finalize方法，则是在第一垃圾回收将该类销毁之后，才会将虚拟引用对象添加到引用队列，如果被引用对象复写了finalize方法，则是当执行完第二次垃圾回收之后，才会将虚引用对象添加到其关联的引用队列

• 一个对象的finalize()方法只会被调用一次，而且finalize()被调用不意味着gc会立即回收该对象，所以有可能调用finalize()后，该对象又不需要被回收了，然后到了真正要被回收的时候，因为前面调用过一次，所以不会调用finalize()，产生问题,所以，推荐不要使用finalize()方法

class User{
    @Override
    protected void finalize() throws Throwable {
        super.finalize();
        System.out.println("我要被GC干了！");
    }
}
 public static void main(String[] args) throws  Exception {
        User user=new User();
        ReferenceQueue queue=new ReferenceQueue();
        PhantomReference prf=new PhantomReference(user,queue);

        //启动一个线程监控引用队列的变化
        new Thread(()->{
            for(;;){
                final Reference u = queue.poll();
                if (u!=null){
                    System.out.println("有对象被加入到了引用队列了！"+u);
                }
            }
        }).start();

        user=null;
        //GC之前引用队列为空
        System.out.println("GC之前"+queue.poll());
        
        System.gc();
        Thread.sleep(100);
        //GC之后引用队列才将对象放入
        System.out.println("第一次GC之后"+queue.poll());

        System.gc();
        Thread.sleep(100);
        System.out.println("第二次GC之后"+queue.poll());

    }

结果：

GC之前null
我要被GC干了！
第一次GC之后null
有对象被加入到了引用队列了！java.lang.ref.PhantomReference@549763fd
第二次GC之后java.lang.ref.PhantomReference@5aaa6d82 

参考：https://www.cnblogs.com/wangsen/p/11206956.html