强引用、软引用、弱引用、虚引用

从JDK1.2开始，就提供了四种类型的引用：强引用、软引用、弱引用和虚引用。Java中提供这四种引用类型主要有两个目的：第一是可以让程序员通过代码的方式决定某些对象的生命周期；第二是有利于JVM进行垃圾回收。

 

1.强引用（StrongReference）

强引用就是指在程序代码之中普遍存在的，比如下面这段代码中的object和str都是强引用：

Object object = new Object();
String str = "hello";

只要某个对象有强引用与之关联，JVM必定不会回收这个对象，即使在内存不足的情况下，JVM宁愿抛出OutOfMemory错误也不会回收这种对象。

package org.fool.reference;

public class StrongReferenceTest {
	public static void main(String[] args) {
		new StrongReferenceTest().test();
	}

	public void test() {
		/**
		 * 强引用就是指在程序代码之中普遍存在的，比如下面这段代码中的object和objects都是强引用
		 * 只要某个对象有强引用与之关联，JVM必定不会回收这个对象，即使在内存不足的情况下，
		 * JVM宁愿抛出OutOfMemory错误也不会回收这种对象
		 */
		Object object = new Object();
		Object[] objects = new Object[100];
		/**
		 * 当运行至Object[] objArr = new Object[100];这句时，如果内存不足，JVM会抛出OOM错误也不会回收object指向的对象。
		 * 不过要注意的是，当test运行完之后，object和objects都已经不存在了，所以它们指向的对象都会被JVM回收。
		 * 如果想中断强引用和某个对象之间的关联，可以显示地将引用赋值为null，这样一来的话，JVM在合适的时间就会回收该对象。
		 */
	}
}

  

2.软引用（SoftReference）

软引用是用来描述一些有用但并不是必需的对象，在Java中用java.lang.ref.SoftReference类来表示。对于软引用关联着的对象，只有在内存不足的时候JVM才会回收该对象。

package org.fool.reference;

import java.lang.ref.SoftReference;

public class SoftRefereneceTest {
	public static void main(String[] args) {
		/**
		 * 软引用是用来描述一些有用但并不是必需的对象，在Java中用java.lang.ref.SoftReference类来表示。
		 * 对于软引用关联着的对象，只有在内存不足的时候JVM才会回收该对象。因此，这一点可以很好地用来解决OOM的问题，
		 * 并且这个特性很适合用来实现缓存：比如网页缓存、图片缓存等。
		 * 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JVM回收，这个软引用就会被加入到与之关联的引用队列中。
		 */
		SoftReference<String> sr = new SoftReference<>(new String("hello"));
		
		System.out.println(sr.get());	// hello
		
		System.gc();
		
		System.out.println(sr.get());	// hello
	}
}

 

3.弱引用（WeakReference）

弱引用也是用来描述非必需对象的，当JVM进行垃圾回收时，无论内存是否充足，都会回收被弱引用关联的对象。在java中，用java.lang.ref.WeakReference类来表示。

package org.fool.reference;

import java.lang.ref.WeakReference;

public class WeakReferenceTest {
	public static void main(String[] args) {
		/**
		 * 弱引用也是用来描述非必需对象的，当JVM进行垃圾回收时，无论内存是否充足，都会回收被弱引用关联的对象。
		 * 在java中，用java.lang.ref.WeakReference类来表示。
		 */
		WeakReference<String> wr = new WeakReference<>(new String("hello"));
		
		System.out.println(wr.get());	// hello
		
		System.gc();
		
		System.out.println(wr.get());	// null
		/**
		 * 第二个输出结果是null，这说明只要JVM进行垃圾回收，被弱引用关联的对象必定会被回收掉。
		 * 不过要注意的是，这里所说的被弱引用关联的对象是指只有弱引用与之关联，
		 * 如果存在强引用同时与之关联，则进行垃圾回收时也不会回收该对象（软引用也是如此）。
		 * 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JVM回收，这个软引用就会被加入到与之关联的引用队列中。
		 */
	}
}

 

4.虚引用（PhantomReference）

虚引用和前面的软引用、弱引用不同，它并不影响对象的生命周期。在java中用java.lang.ref.PhantomReference类表示。如果一个对象与虚引用关联，则跟没有引用与之关联一样，在任何时候都可能被垃圾回收器回收。

package org.fool.reference;

import java.lang.ref.PhantomReference;
import java.lang.ref.ReferenceQueue;

public class PhantomReferenceTest {
	public static void main(String[] args) {
		/**
		 * 虚引用和前面的软引用、弱引用不同，它并不影响对象的生命周期。在java中用java.lang.ref.PhantomReference类表示。
		 * 如果一个对象与虚引用关联，则跟没有引用与之关联一样，在任何时候都可能被垃圾回收器回收。
		 * 要注意的是，虚引用必须和引用队列关联使用，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，就会把这个虚引用加入到与之 关联的引用队列中。
		 * 程序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。
		 * 如果程序发现某个虚引用已经被加入到引用队列，那么就可以在所引用的对象的内存被回收之前采取必要的行动。
		 */
		
		ReferenceQueue<String> queue = new ReferenceQueue<>();

		PhantomReference<String> pr = new PhantomReference<>(new String("hello"), queue);
	
		System.out.println(pr.get());	// null
		
		System.gc();
		
		System.out.println(pr.get());	// null
	}
}

 

对于强引用，我们平时在编写代码时经常会用到。而对于其他三种类型的引用，使用得最多的就是软引用和弱引用，这两种既有相似之处又有区别。它们都是用来描述非必需对象的，但是被软引用关联的对象只有在内存不足时才会被回收，而被弱引用关联的对象在JVM进行垃圾回收时总会被回收。

 

在SoftReference类中，有三个方法，两个构造方法和一个get方法（WeakReference类似）：

package java.lang.ref;


/**
 * Soft reference objects, which are cleared at the discretion of the garbage
 * collector in response to memory demand.  Soft references are most often used
 * to implement memory-sensitive caches.
 *
 * <p> Suppose that the garbage collector determines at a certain point in time
 * that an object is <a href="package-summary.html#reachability">softly
 * reachable</a>.  At that time it may choose to clear atomically all soft
 * references to that object and all soft references to any other
 * softly-reachable objects from which that object is reachable through a chain
 * of strong references.  At the same time or at some later time it will
 * enqueue those newly-cleared soft references that are registered with
 * reference queues.
 *
 * <p> All soft references to softly-reachable objects are guaranteed to have
 * been cleared before the virtual machine throws an
 * <code>OutOfMemoryError</code>.  Otherwise no constraints are placed upon the
 * time at which a soft reference will be cleared or the order in which a set
 * of such references to different objects will be cleared.  Virtual machine
 * implementations are, however, encouraged to bias against clearing
 * recently-created or recently-used soft references.
 *
 * <p> Direct instances of this class may be used to implement simple caches;
 * this class or derived subclasses may also be used in larger data structures
 * to implement more sophisticated caches.  As long as the referent of a soft
 * reference is strongly reachable, that is, is actually in use, the soft
 * reference will not be cleared.  Thus a sophisticated cache can, for example,
 * prevent its most recently used entries from being discarded by keeping
 * strong referents to those entries, leaving the remaining entries to be
 * discarded at the discretion of the garbage collector.
 *
 * @author   Mark Reinhold
 * @since    1.2
 */

public class SoftReference<T> extends Reference<T> {

    /**
     * Timestamp clock, updated by the garbage collector
     */
    static private long clock;

    /**
     * Timestamp updated by each invocation of the get method.  The VM may use
     * this field when selecting soft references to be cleared, but it is not
     * required to do so.
     */
    private long timestamp;

    /**
     * Creates a new soft reference that refers to the given object.  The new
     * reference is not registered with any queue.
     *
     * @param referent object the new soft reference will refer to
     */
    public SoftReference(T referent) {
        super(referent);
        this.timestamp = clock;
    }

    /**
     * Creates a new soft reference that refers to the given object and is
     * registered with the given queue.
     *
     * @param referent object the new soft reference will refer to
     * @param q the queue with which the reference is to be registered,
     *          or <tt>null</tt> if registration is not required
     *
     */
    public SoftReference(T referent, ReferenceQueue<? super T> q) {
        super(referent, q);
        this.timestamp = clock;
    }

    /**
     * Returns this reference object's referent.  If this reference object has
     * been cleared, either by the program or by the garbage collector, then
     * this method returns <code>null</code>.
     *
     * @return   The object to which this reference refers, or
     *           <code>null</code> if this reference object has been cleared
     */
    public T get() {
        T o = super.get();
        if (o != null && this.timestamp != clock)
            this.timestamp = clock;
        return o;
    }

}

 get方法用来获取与软引用关联的对象的引用，如果该对象被回收了，则返回null。

 

在使用软引用和弱引用的时候，我们可以显示地通过System.gc()来通知JVM进行垃圾回收，但是要注意的是，虽然发出了通知，JVM不一定会立刻执行，也就是说这句是无法确保此时JVM一定会进行垃圾回收的。

 

参考资料转自：

http://www.cnblogs.com/dolphin0520/p/3784171.html