【JAVA Reference】Java的强引用、软引用、弱引用和虚引用（一）

我的原则：先会用再说，内部慢慢来。
学以致用，根据场景学源码

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一、概念与区别

1. Java中4种引用的强度由高到低依次为：强引用 -> 软引用 -> 弱引用 -> 虚引用
2. 用途与区别：

引用类型	被垃圾回收时机	用途	生存时间
强引用	从来不会	对象的一般状态	JVM停止运行时终止
软引用	当内存不足前	对象缓存	内存不足时终止
弱引用	GC一看到立刻回收	对象缓存	垃圾回收后终止
虚引用	随时随刻	跟踪对象的垃圾回收	垃圾回收后终止

二、架构

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三、代码demo

3.1 强引用 Strong Reference

• 生命周期：JVM 宁愿抛出OutOfMemoryError错误。

代码demo：

    Object strongReference = new Object();

public void hello() {
        Object strongReference = new Object();
        // ...
    }

GC回收时机：

1. strongReference = null，那么无引用指向该 new Object()。
2. 方法结束，java方法栈中局部变量被回收。

否则：JVM 宁愿抛出OutOfMemoryError错误，使程序异常终止，也不会GC该对象来解决内存不足的问题。

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3.2 软引用 (SoftReference)

• 生命周期：JVM 抛出OutOfMemoryError错误之前，回收这个软引用指向的对象堆内占用的空间。

目的：尽可能保留该对象，但是万不得已没内存的时候，可以进行回收

GC回收时机：

1. strongReference = null，那么无引用指向该 new Object()。
2. 方法结束，java方法栈中局部变量被回收。
3. 堆内存不足，准备抛出OutOfMemoryError错误之前，处理一波软引用。

注意：软引用就算你调用 System.gc() 在内存充足的情况下，也不会回收这个对象的。

场景：浏览器的后退按钮。（缓存数据能保证加载快，但是内存不足的情况下，被回收了，重新去服务器加载也是可以接受的）

代码demo：

// 获取浏览器对象进行浏览
    Browser browser = new Browser();
    // 从后台程序加载浏览页面
    BrowserPage page = browser.getPage();
    // 将浏览完毕的页面置为软引用
    SoftReference softReference = new SoftReference(page);

    // 回退或者再次浏览此页面时
    if(softReference.get() != null) {
        // 内存充足，还没有被回收器回收，直接获取缓存
        page = softReference.get();
    } else {
        // 内存不足，软引用的对象已经回收
        page = browser.getPage();
        // 重新构建软引用
        softReference = new SoftReference(page);
    }

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3.3 弱引用 (WeakReference)

• 生命周期：GC一看到，立马消灭（首次看到标记，下次gc回收）
• 使用场景：

1. 一个对象是偶尔(很少)的使用
2. 一定程度上可以避免内存泄漏（详看 ThreadLocal类）

【线程】ThreadLocal 剖析 （十四）

• ThreadLocal.ThreadLocalMap.Entry

public class ThreadLocal<T> {
	static class ThreadLocalMap {
		static class Entry extends WeakReference<ThreadLocal<?>> {
		    Object value;
		    Entry(ThreadLocal<?> k, Object v) {
		        super(k);
		        value = v;
		    }
		}
	}
}

• Thread

public java.lang.class Thread implements Runnable {
	...     
    ThreadLocal.ThreadLocalMap threadLocals = null;
    ThreadLocal.ThreadLocalMap inheritableThreadLocals = null;
    ...
}

4. 虚引用(PhantomReference)

• 生命周期：任何时候都可能被GC回收 （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）

代码demo：

public class _03_00_TestPhamtonReference {
    public static void main(String[] args) {
        ReferenceQueue<String> referenceQueue = new ReferenceQueue<>();
        PhantomReference<String> phantomReference = new PhantomReference<>("hello",referenceQueue);
        System.out.println(phantomReference.get());
    }
}

输出：

null

结论：
刚一出来就被消灭

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四、番外篇

下一章节：【JAVA Reference】ReferenceQueue 与 Reference 源码剖析（二）