Java中强、软、弱、虚引用

不念不忘少年蓝@ 2022-05-24 12:29 123阅读 0赞

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## 一、前言 ##

忘记之前是怎么接触到Java的强、软、弱、虚引用的了，恍恍惚惚好像是在看垃圾回收的时候，略过了这些个概念~这些知识在平时开发中使用的真是少之又少（也许我的level还不够）~今天就将这些整理完毕吧~

## 二、正文 ##

对于Java中这几种引用的理解，有助于理解JVM的回收内存的机制。先说下在JVM执行垃圾回收时，如何处理它们所引用的对象：

1）强引用，任何时候都不会被垃圾回收器回收，如果内存不足，宁愿抛出OutOfMemoryError。
      2）软引用，只有在内存将满的时候才会被垃圾回收器回收，如果还有可用内存，垃圾回收器不会回收。
      3）弱引用，只要垃圾回收器运行，就肯定会被回收，不管还有没有可用内存。
      4）虚引用，虚引用等于没有引用，任何时候都有可能被垃圾回收。

在JDK1.2之后，Java对引用的概念进行了扩充

下面就来介绍一下四种引用的概念：

强引用（Strong Reference）：就是指在程序代码之中普遍存在的，类似Object obj = new Object();，这类的引用，只要强引用还存在，垃圾收集器宁愿抛出OutOfMemory的错误，也不会回收被强引用所引用的对象

软引用（Soft Reference）：是用来描述一些还有用但并非必须的对象。对于软引用关联着的对象，在系统将要发生内存溢出异常之前，将会把这些对象列进回收范围之中进行第二次回收。如果，这次回收没有足够的内存，才会抛出内存溢出异常，虚拟机在抛出 OutOfMemoryError 之前会保证所有的软引用（持有的对象）已被清除，此外，没有任何约束保证软引用（持有的对象）将在某个特定的时间点被清除，或者确定一组不同的软引用（持有的对象）被清除的顺序。不过，虚拟机的具体实现会倾向于不清除最近创建或最近使用过的软引用。在JDK1.2之后，提供了SoftReference类来实现软引用。软引用非常适合用来做高速缓存，当系统内存不足的时候，缓存中的内容是可以被释放的：

![复制代码][copycode.gif]

import java.lang.ref.SoftReference;
    import java.util.HashMap;
    import java.util.Map;
    public class Test {
         
        private static Map<String, SoftReference> sqlCache = new HashMap<>();
         
        private static Object getFromChache(String sql) {
            SoftReference sr = sqlCache.get(sql);
            Object object = sr == null ? null : sr.get();
            if (object == null) {
                object = getFromQuery(sql);
                sqlCache.put(sql, new SoftReference(object));
            }
            return object;
        }
         
        private static Object getFromQuery(String sql) {
           //从数据库查询，速度较慢。
           if(条件){
        
                 .............
                 return Object;
            }
           else{
               return null;
           }
        }
    }

![复制代码][copycode.gif]

弱引用（Weak Reference）：也是用来描述非必需对象的，但是它的强度比软引用更弱一些，被弱引用关联着的对象只能生存到下一次垃圾收集发生之前。当垃圾收集器工作时，无论当前内存是否足够，都会回收掉只被引用关联的对象。在JDK 1.2 之后，提供了WeakReference 类来实现弱引用。弱引用可以用到什么地方呢，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（这个可以从后文“对象可达性”内容部分得到答案）。

虚引用（Phantom Reference）：也称为幽灵引用或者幻影引用，它是最弱的一种引用关系。一个对象是否有虚引用的存在，完全不会对其生命周期构成影响，也无法通过虚引用来取得一个对象实例。为一个对象设置虚引用关联的唯一目的就是能在这个对象被收集器回收时收到一个系统通知。在JDK1.2之后，提供了`PhantomReference`类来实现虚引用。虚引用与软引用和弱引用的一个区别在于：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。

接下来介绍一下，在垃圾回收中，对象的可达性判断：

在垃圾回收中，一般是对某些引用（比如软、弱、虚引用）或者不可达对象进行内存回收，在判断一个对象是否可达的时候，先从根集（Object对象）开始查找，如果没有路径到达某个对象，那么这个对象就是“不可达”对象，会在垃圾回收的时候被回收。如果有路径可达的情况下，那么就需要判断这个“可达”的强弱程度。

![991670-20170429230428694-1723204733.png][]

如上图所示，在这个树形的引用链中，箭头的方向代表了引用的方向，所指向的对象是被引用对象。由图可以看出，从根集到一个对象可以由很多条路径。比如到达对象5的路径就有①-⑤，③-⑦两条路径。由此带来了一个问题，那就是某个对象的可达性如何判断:

◆单条引用路径可达性判断:在这条路径中，最弱的一个引用决定对象的可达性  
◆多条引用路径可达性判断:几条路径中，最强的一条的引用决定对象的可达性

比如，我们假设图中引用①和③为强引用，⑤为软引用，⑦为弱引用，对于对象5按照这两个判断原则，路径①-⑤取最弱的引用⑤，因此该路径对对象5的引用为软引用。同样，③-⑦为弱引用。在这两条路径之间取最强的引用，于是对象5是一个软可达对象。

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