Java四种引用

参考

《Java 程序性能优化》葛一鸣， 3.4 - 引用类型

1. 概述

总共分为4个级别，分别是强引用、弱引用、软引用和虚引用。

2. 强引用

通过符号“ =”来赋值对象的操作，便是强引用，如下所示：

StringBuffer str = new StringBuffer("Hello, world");

假设上述代码是在方法内运行的，那么局部变量 str 会被分配在栈上，而创建的 StringBuffer 对象实例，会被分配在堆上，局部变量 str 指向了 StringBuffer 对象实例在堆上的内存地址，那么 str 便是 StringBuffer 的引用。

强引用的特点：

• 强引用可以直接访问目标对象；
• 强引用指向的对象不会被回收，即使JVM发生OOM异常；
• 强引用可能造成内存泄漏。

3. 软引用

引用强度仅次于强引用，通过SoftReference使用，如下所示：

MyObject object = new MyObject();
SoftReference<MyObject> softReference = new SoftReference<>(object);

一个持有软引用的对象，只有在当前堆内存使用达到阈值时，才会去回收软引用的对象。因此软引用可以用于对内存敏感的Cache，例如大对象的缓存(图片等)，在内存紧张时可以回收内存，可以防止OOM发生。

软引用可以配合一个引用队列来使用(ReferenceQueue)，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。

4. 弱引用

引用强度仅次于软引用，通过WeakReference使用，如下所示：

MyObject object = new MyObject();
WeakReference<MyObject> weakReference = new WeakReference<>(object);

在系统发生GC时，只要发现弱引用，不管系统堆内存是否足够，都会将该对象进行回收。弱引用同软引用一样，可以用于对内存高度敏感的Cache。

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。

5. 虚引用

虚引用也叫幻象引用，通过PhantomReference类来实现，如下所示：

MyObject object = new MyObject();
PhantomReference<MyObject> pr = new PhantomReference<>(); 

无法通过虚引用访问对象的任何属性或函数。虚引用仅仅是提供了一种确保对象被 finalize 以后，做某些事情的机制。

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。

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一些程序行动。

应用场景：可用来跟踪对象被垃圾回收器回收的活动，当一个虚引用关联的对象被垃圾收集器回收之前会收到一条系统通知。