java强引用，软引用，弱引用，虚引用

java强引用，软引用，弱引用，虚引用

原文：https://blog.csdn.net/liaodehong/article/details/52223354

用了Java怎么长时间一直不知道原来Java还有四种引用类型，这个引用类型和我们平常说的可不一样。这里的引用类型不是指数据类型的一种，而是指Java中的引用所分的四种类型。他们代表了JVM回收内存的四种强度，分别如下。

强引用：
Java中的引用，有点像C++的指针。通过引用，可以对堆中的对象进行操作。在某函数中，当创建了一个对象，该对象被分配在堆中，通过这个对象的引用才能对这个对象进行操作。

Object o = new Object();

假设以上代码是在函数体内运行的，那么局部变量o将被分配在栈上，而对象实例，被分配在堆上。局部变量o指向Object实例所在的堆空间，通过o可以操作该实例，那么o就是Object的引用。

如果再创建一个赋值语句

Object oj = o;

那么o指向的Object内存空间也会被oj所指向，此时我们可以说oj==o,那么ob.equals也肯定相等，即两个对象的值也肯定一样，当修改了o对象的时候，oj对象也会发生变化，或者当修改了oj对象的时候o对象也肯定会变化。所以如果想复制另外一个对象的值的话千万不要用这种方式，在多线程的情况下可能会有更槽糕的情况发生，你可以使用JDK自带的克隆方法，也可以重写克隆方法。

public class Test1 {
            public static void main(String[] args) {
                student S=new student("1","我是大s");
                student s=S;
                System.out.println(s==S); //true
                System.out.println(s.equals(S)); //true
                System.out.println("打印出大S"+S); //id=1
                System.out.println("打印出小s"+s); //id=1
                S.setId("2");
                System.out.println("修改后的大S"+S);  //id=2
                System.out.println("未修改后的小s"+s); //id=2
                s.setId("3");
                System.out.println("未修改后的大S"+S); //id=3
                System.out.println("修改后的小s"+s); //id=3

            }
}
class student{
    String name;
    String id;
    public String getName() {
        return name;
    }
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
    public String getId() {
        return id;
    }
    public void setId(String id) {
        this.id = id;
    }
    public student(String name, String id) {
        super();
        this.name = name;
        this.id = id;
    }
    @Override
    public String toString() {
        return "student [name=" + name + ", id=" + id + "]";
    }

}

上例中的大S和小S都是强引用，强引用具有如下特点：

1.强引用可以直接访问目标对象。

2.强引用所指向的对象在任何时候都不会被系统回收。JVM宁愿抛出OOM异常，也不会回收强引用所指向的对象。

3.强引用可能导致内存泄漏，为了避免内存泄漏，在使用完成之后我们可以把字符串对象设置为null,如果是集合的话可以使用

List list=new ArrayList<>();
list.clear();

软引用：
软引用的强度是仅次于强引用的，如果一个对象只具有软引用，则内存空间足够，垃圾回收器就不会回收它；如果内存空间不足了，就会回收这些对象的内存。只要垃圾回收器没有回收它，该对象就可以被程序使用。软引用可用来实现内存敏感的高速缓存。

我们可以使用java.lang.ref.SoftReference来创建软引用；

String str=new String("abc");                                     // 强引用
SoftReference<String> softRef=new SoftReference<String>(str);     // 软引用

当内存不足时，等价于：

If(JVM.内存不足()) {
   str = null;  // 转换为空引用
   System.gc(); // 垃圾回收器进行回收
}

弱引用：
弱引用的强度比软引用更次，也就是说只具有弱引用的对象拥有更短暂的生命周期。在垃圾回收器线程扫描它所管辖的内存区域的过程中，一旦发现了只具有弱引用的对象，不管当前内存空间足够与否，都会回收它的内存。不过，由于垃圾回收器是一个优先级很低的线程，因此不一定会很快发现那些只具有弱引用的对象。

如果这个对象是偶尔的使用，并且希望在使用时随时就能获取到，但又不想影响此对象的垃圾收集，那么你应该用 Weak Reference 来标记此对象。

String str=new String("abc");
WeakReference<String> abcWeakRef = new WeakReference<String>(str);
str=null;

如果你想把这个对象变成强引用的话可以使用

String  abc = abcWeakRef.get();

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。

当你想引用一个对象，但是这个对象有自己的生命周期，你不想介入这个对象的生命周期，这时候你就是用弱引用。

这个引用不会在对象的垃圾回收判断中产生任何附加的影响。

public class ReferenceTest {

    private static ReferenceQueue<VeryBig> rq = new ReferenceQueue<VeryBig>();

    public static void checkQueue() {
        Reference<? extends VeryBig> ref = null;
        while ((ref = rq.poll()) != null) {
            if (ref != null) {
                System.out.println("In queue: "    + ((VeryBigWeakReference) (ref)).id);
            }
        }
    }

    public static void main(String args[]) {
        int size = 3;
        LinkedList<WeakReference<VeryBig>> weakList = new LinkedList<WeakReference<VeryBig>>();
        for (int i = 0; i < size; i++) {
            weakList.add(new VeryBigWeakReference(new VeryBig("Weak " + i), rq));
            System.out.println("Just created weak: " + weakList.getLast());

        }

        System.gc();
        try { // 下面休息几分钟，让上面的垃圾回收线程运行完成
            Thread.currentThread().sleep(6000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        checkQueue();
    }
}

class VeryBig {
    public String id;
    // 占用空间,让线程进行回收
    byte[] b = new byte[2 * 1024];

    public VeryBig(String id) {
        this.id = id;
    }

    protected void finalize() {
        System.out.println("Finalizing VeryBig " + id);
    }
}

class VeryBigWeakReference extends WeakReference<VeryBig> {
    public String id;

    public VeryBigWeakReference(VeryBig big, ReferenceQueue<VeryBig> rq) {
        super(big, rq);
        this.id = big.id;
    }

    protected void finalize() {
        System.out.println("Finalizing VeryBigWeakReference " + id);
    }
}

虚引用
虚引用顾名思义就是形同虚设，虚引用也称为幻影引用：一个对象是都有虚引用的存在都不会对生存时间都构成影响，也无法通过虚引用来获取对一个对象的真实引用。唯一的用处：能在对象被GC时收到系统通知，JAVA中用PhantomReference来实现虚引用。

对比不同：

import java.lang.ref.Reference;
import java.lang.ref.SoftReference;
import java.lang.ref.WeakReference;
import java.lang.ref.PhantomReference;
import java.lang.ref.ReferenceQueue;
import java.util.Set;
import java.util.HashSet;

class Grocery {
    private static final int SIZE = 10000;
    // 属性d使得每个Grocery对象占用较多内存，有80K左右
    private double[] d = new double[SIZE];
    private String id;
    public Grocery(String id) {
        this.id = id;
    }
    public String toString() {
        return id;
    }
    /* public void finalize() { // 注意: finalize 在 Java 11 中已经被废弃
        System.out.println("即将回收 " + id);
    } */
}

public class HelloWorld {

    // 关联的引用队列 如果引用的对象被JVM回收 则这个引用就会被加入到与之关联的引用队列中
    private static ReferenceQueue<Grocery> rq = new ReferenceQueue<Grocery>();

    public static void checkQueue() {

        boolean flag = true;
        System.out.println(">>>>>>>>>>>>>>>>>>>>");
        while (flag) {
            Reference<? extends Grocery> inq = rq.poll(); // 从队列中取出一个引用
            if (inq != null) {
                flag = true;
                System.out.println("In queue: type ===> " + inq + " value ===> " + inq.get());
            } else {
                flag = false;
                System.out.println("In queue: " + "is null");
            }
        }
        System.out.println("<<<<<<<<<<<<<<<<<<<");
    }

    public static void main(String[] args) {
        // 引用创建的固定数量
        final int size = 10;

        // 创建10个Grocery对象以及10个软引用
        Set<SoftReference<Grocery>> sa = new HashSet<SoftReference<Grocery>>();
        for (int i = 0; i < size; i++) {
            SoftReference<Grocery> ref = new SoftReference<Grocery>(
                    new Grocery("SoftReference " + i), rq);
            System.out.println("刚刚 创建了 软引用: " + ref.get());
            sa.add(ref);
        }
        System.gc();
        checkQueue();

        // 创建10个Grocery对象以及10个弱引用
        Set<WeakReference<Grocery>> wa = new HashSet<WeakReference<Grocery>>();
        for (int i = 0; i < size; i++) {
            WeakReference<Grocery> ref = new WeakReference<Grocery>(
                    new Grocery("WeakReference " + i), rq);
            System.out.println("刚刚 创建了 弱引用: " + ref.get());
            wa.add(ref);
        }
        System.gc();
        checkQueue();

        // 创建10个Grocery对象以及10个虚引用
        Set<PhantomReference<Grocery>> pa = new HashSet<PhantomReference<Grocery>>();
        for (int i = 0; i < size; i++) {
            PhantomReference<Grocery> ref = new PhantomReference<Grocery>(
                    new Grocery("PhantomReference " + i), rq);
            System.out.println("刚刚 创建了 虚引用 : " + ref.get());
            pa.add(ref);
        }
        System.gc();
        checkQueue();
    }
}

控制台输出

>javac -encoding utf-8 -d .\src .\src\HelloWorld.java
>java -Dfile.encoding=utf-8 -cp .\src HelloWorld
刚刚 创建了 软引用: SoftReference 0
刚刚 创建了 软引用: SoftReference 1
刚刚 创建了 软引用: SoftReference 2
刚刚 创建了 软引用: SoftReference 3
刚刚 创建了 软引用: SoftReference 4
刚刚 创建了 软引用: SoftReference 5
刚刚 创建了 软引用: SoftReference 6
刚刚 创建了 软引用: SoftReference 7
刚刚 创建了 软引用: SoftReference 8
刚刚 创建了 软引用: SoftReference 9
>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>
In queue: is null
<<<<<<<<<<<<<<<<<<<
刚刚 创建了 弱引用: WeakReference 0
刚刚 创建了 弱引用: WeakReference 1
刚刚 创建了 弱引用: WeakReference 2
刚刚 创建了 弱引用: WeakReference 3
刚刚 创建了 弱引用: WeakReference 4
刚刚 创建了 弱引用: WeakReference 5
刚刚 创建了 弱引用: WeakReference 6
刚刚 创建了 弱引用: WeakReference 7
刚刚 创建了 弱引用: WeakReference 8
刚刚 创建了 弱引用: WeakReference 9
>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>
In queue: type ===> java.lang.ref.WeakReference@de0a01f value ===> null
In queue: type ===> java.lang.ref.WeakReference@ba4d54 value ===> null
In queue: type ===> java.lang.ref.WeakReference@4c75cab9 value ===> null
In queue: type ===> java.lang.ref.WeakReference@6aceb1a5 value ===> null
In queue: type ===> java.lang.ref.WeakReference@769c9116 value ===> null
In queue: type ===> java.lang.ref.WeakReference@1ef7fe8e value ===> null
In queue: type ===> java.lang.ref.WeakReference@12bc6874 value ===> null
In queue: type ===> java.lang.ref.WeakReference@2d6d8735 value ===> null
In queue: type ===> java.lang.ref.WeakReference@67117f44 value ===> null
In queue: type ===> java.lang.ref.WeakReference@6f79caec value ===> null
In queue: is null
<<<<<<<<<<<<<<<<<<<
刚刚 创建了 虚引用 : null
刚刚 创建了 虚引用 : null
刚刚 创建了 虚引用 : null
刚刚 创建了 虚引用 : null
刚刚 创建了 虚引用 : null
刚刚 创建了 虚引用 : null
刚刚 创建了 虚引用 : null
刚刚 创建了 虚引用 : null
刚刚 创建了 虚引用 : null
刚刚 创建了 虚引用 : null
>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>
In queue: type ===> java.lang.ref.PhantomReference@2cfb4a64 value ===> null
In queue: type ===> java.lang.ref.PhantomReference@5474c6c value ===> null
In queue: type ===> java.lang.ref.PhantomReference@7a92922 value ===> null
In queue: type ===> java.lang.ref.PhantomReference@483bf400 value ===> null
In queue: type ===> java.lang.ref.PhantomReference@71f2a7d5 value ===> null
In queue: type ===> java.lang.ref.PhantomReference@4b6995df value ===> null
In queue: type ===> java.lang.ref.PhantomReference@21a06946 value ===> null
In queue: type ===> java.lang.ref.PhantomReference@326de728 value ===> null
In queue: type ===> java.lang.ref.PhantomReference@77f03bb1 value ===> null
In queue: type ===> java.lang.ref.PhantomReference@25618e91 value ===> null
In queue: is null
<<<<<<<<<<<<<<<<<<<

在上面的这个例子中，依次创建了十个10个软引用、10个弱引用和10个虚引用，它们各自引用一个Grocery对象。并且在创建之后调用GC方法。从程序运行时的打印结果可以看出，虚引用形同虚设，它所引用的对象随时可能被垃圾回收，具有弱引用的对象拥有稍微长的生命周期，当垃圾回收器执行回收操作时，有可能被垃圾回收，具有软引用的对象拥有较长的生命周期，但在Java虚拟机认为内存不足的情况下，也会被垃圾回收。

总结
强引用：就像是老板（OOM）的亲儿子一样，在公司可以什么事都不干，但是千万不要老是占用公司的资源为他自己做事，记得用完公司的妹子之后,要让她们去工作(资源要懂得释放) 不然公司很可能会垮掉的。
软引用：有点像老板(OOM)的亲戚，在公司表现不好有可能会被开除，即使你投诉他（调用GC)上班看片，但是只要不被老板看到（被JVM检测到）就不会被开除（被虚拟机回收）。
弱引用：就是一个普通的员工，平常如果表现不佳会被开除（对象没有其他引用的情况下），遇到别人投诉（调用GC)上班看片,那开除是肯定了(被虚拟机回收)。
虚引用：这货估计就是个实习生跟临时工把，遇到事情的时候想到了你，没有事情的时候，秒秒钟拿出去顶锅，开除。

================= End