java中的四种引用——强、软、弱、虚

一、强引用

强引用比较好理解，我们编程中绝大部分对象都是强引用，在GC过程中，如果存在强引用对象，即便发生OOM，也不会被回收

Object m = new Object();

二、软引用

在堆内存不足时，jvm的GC会回收软引用对象

public class SoftReferenceTest {
    public static void main(String[] args) {
        SoftReference<byte[]> m = new SoftReference<>(new byte[1024 * 1024 * 10]);
        System.out.println(m.get());
        System.gc();
        try {
            Thread.sleep(500);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        System.out.println(m.get());

        byte[] b = new byte[1024 * 1024 * 15];
        System.out.println(m.get());
    }
}

上述代码在内存中的引用关系如下图所示

假如我们指定-Xmx20M，然后运行

[B@2503dbd3
[B@2503dbd3
null

从运行结果可以看出，第一次和第二次输入对象不为空，即便中间发生了一次gc，第二次依然不为空，是因为内存足够，所以不会被回收，但是当第三次new一个15M的对象时，总空间15+10=25M，超出堆内存总大小（20M），这时jvm会回收调软引用对象。

软引用的使用场景：缓存(比如缓存一些图片文件)

三、弱引用

把上面代码稍作修改，将软引用改为弱引用，其他保持不变

public class WeakReferenceTest {
    public static void main(String[] args) {
        WeakReference<byte[]> m = new WeakReference<>(new byte[1024 * 1024 * 10]);
        System.out.println(m.get());
        System.gc();
        try {
            Thread.sleep(500);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        System.out.println(m.get());

        byte[] b = new byte[1024 * 1024 * 15];
        System.out.println(m.get());
    }
}

运行结果

[B@2503dbd3
null
null

从运行结果可以看出，第二次输出时，即便内存足够，依然会被回收。

结论：垃圾回收器会直接回收弱引用对象，和软引用的区别就是不管内存是否充裕都会被回收。

ThreadLocal就是用到了弱引用技术，关于ThreadLocal可以参见另一篇博文
ThreadLocal

四、虚引用

public class PhantomReferenceTest {
    private static final List<Object> LIST = new LinkedList<>();
    private static final ReferenceQueue<M> QUEUE = new ReferenceQueue<>();
    public static void main(String[] args) {
        PhantomReference<M> pr = new PhantomReference<>(new M(), QUEUE);
        //虚引用输出为空
        System.out.println(pr.get());
    }
}

java官方的解释：
Phantom reference objects, which are enqueued after the collector determines that their referents may otherwise be reclaimed. Phantom references are most often used for scheduling pre-mortem cleanup actions in a more flexible way than is possible with the Java finalization mechanism.
虚引用指向的对象有可能会被重新访问到，常用于对象死亡后的清理操作。

在NIO场景中，堆内存中的对象有可能会访问堆外内存的对象，当堆内存被GC回收时，堆外内存也应该释放，JVM是怎么知道堆外内存是否可回收呢，所以java提供了一种钩子机制，这种机制就是虚引用。

应用场景：管理直接内存（堆外内存）