一、概述

    在Java中提供了四個級別的引用：強引用，軟引用，弱引用和虛引用。在這四個引用類型中，只有強引用FinalReference類是包內可見，其他三種引用類型均為public，可以在應用程序中直接使用。引用類型的類結構如圖所示。

    二、強引用

    Java中的引用，類似C語言中最難的指針。（我是C語言入門編程，指針的概念還是很深入我心。）通過引用，可以對堆中的對象進行操作。如：

    StringBufferstringBuffer=newStringBuffer("Helloword");

    變量str指向StringBuffer實例所在的堆空間，通過str可以操作該對象。

    Java的四種引用類型你都知道嗎？

    強引用的特點：

    強引用可以直接訪問目標對象。

    強引用所指向的對象在任何時候都不會被系統回收。JVM寧愿拋出OOM異常，也不會回收強引用所指向的對象。

    強引用可能導致內存泄漏。

    三、軟引用

    軟引用是除了強引用外，最強的引用類型。可以通過java.lang.ref.SoftReference使用軟引用。一個持有軟引用的對象，不會被JVM很快回收，JVM會根據當前堆的使用情況來判斷何時回收。當堆使用率臨近閾值時，才會去回收軟引用的對象。因此，軟引用可以用于實現對內存敏感的高速緩存。

    SoftReference的特點是它的一個實例保存對一個Java對象的軟引用，該軟引用的存在不妨礙垃圾收集線程對該Java對象的回收。也就是說，一旦SoftReference保存了對一個Java對象的軟引用后，在垃圾線程對這個Java對象回收前，SoftReference類所提供的get()方法返回Java對象的強引用。一旦垃圾線程回收該Java對象之后，get()方法將返回null。

    下面舉一個例子說明軟引用的使用方法。

    在你的IDE設置參數-Xmx2m-Xms2m規定堆內存大小為2m。

    @Test

    publicvoidtest3(){

    MyObjectobj=newmyObject();

    SoftReferencesf=newSoftReference<>(obj);

    obj=null;

    System.gc();

    //byte[]bytes=newbyte[1024*100];

    //System.gc();

    System.out.println("是否被回收"+sf.get());

    }

    運行結果：

    是否被回收cn.zyzpp.MyObject@42110406

    打開被注釋掉的newbyte[1024*100]語句，這條語句請求一塊大的堆空間，使堆內存使用緊張。并顯式的再調用一次GC，結果如下：

    是否被回收null

    說明在系統內存緊張的情況下，軟引用被回收。

    四、弱引用

    弱引用是一種比軟引用較弱的引用類型。在系統GC時，只要發現弱引用，不管系統堆空間是否足夠，都會將對象進行回收。在java中，可以用java.lang.ref.WeakReference實例來保存對一個Java對象的弱引用。

    publicvoidtest3(){

    MyObjectobj=newMyObject();

    WeakReferencesf=newWeakReference(obj);

    obj=null;

    System.out.println("是否被回收"+sf.get());

    System.gc();

    System.out.println("是否被回收"+sf.get());

    }

    運行結果：

    是否被回收cn.zyzpp.MyObject@42110406

    是否被回收null

    軟引用，弱引用都非常適合來保存那些可有可無的緩存數據，如果這么做，當系統內存不足時，這些緩存數據會被回收，不會導致內存溢出。而當內存資源充足時，這些緩存數據又可以存在相當長的時間，從而起到加速系統的作用。

    五、虛引用

    虛引用是所有類型中最弱的一個。一個持有虛引用的對象，和沒有引用幾乎是一樣的，隨時可能被垃圾回收器回收。當試圖通過虛引用的get()方法取得強引用時，總是會失敗。并且，虛引用必須和引用隊列一起使用，它的作用在于跟蹤垃圾回收過程。

    當垃圾回收器準備回收一個對象時，如果發現它還有虛引用，就會在垃圾回收后，銷毀這個對象，將這個虛引用加入引用隊列。程序可以通過判斷引用隊列中是否已經加入了虛引用，來了解被引用的對象是否將要被垃圾回收。如果程序發現某個虛引用已經被加入到引用隊列，那么就可以在所引用的對象的內存被回收之前采取必要的行動。

    publicvoidtest3(){

    MyObjectobj=newMyObject();

    ReferenceQueue<Object>referenceQueue=newReferenceQueue<>();

    PhantomReferencesf=newPhantomReference<>(obj,referenceQueue);

    obj=null;

    System.out.println("是否被回收"+sf.get());

    System.gc();

    System.out.println("是否被回收"+sf.get());

    }

    運行結果：

    是否被回收null

    是否被回收null

    對虛引用的get()操作，總是返回null，因為sf.get()方法的實現如下：

    publicTget(){

    returnnull;

    }

    六、弱引用典例

    WeakHashMap類在java.util包內，它實現了Map接口，是HashMap的一種實現，它使用弱引用作為內部數據的存儲方案。WeakHashMap是弱引用的一種典型應用，它可以作為簡單的緩存表解決方案。

    以下兩段代碼分別使用WeakHashMap和HashMap保存大量的數據：

    @Test

    publicvoidtest4(){

    Mapmap;

    map=newWeakHashMap<String,Object>();

    for(inti=0;i<10000;i++){

    map.put("key"+i,newbyte[i]);

    }

    //map=newHashMap<String,Object>();

    //for(inti=0;i<10000;i++){

    //map.put("key"+i,newbyte[i]);

    //}

    }

    使用-Xmx2M限定堆內存，使用WeakHashMap的代碼正常運行結束，而使用HashMap的代碼段拋出異常

    java.lang.OutOfMemoryError:Javaheapspace

    由此可見，WeakHashMap會在系統內存緊張時使用弱引用，自動釋放掉持有弱引用的內存數據。

    但如果WeakHashMap的key都在系統內持有強引用，那么WeakHashMap就退化為普通的HashMap，因為所有的表項都無法被自動清理。

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