整体架构

强引用（默认支持模式）

• 当内存不足，JVM开始垃圾回收，对于强引用的对象，就算是出现了OOM也不会对该对象进行回收，死都不收

强引用是常见的对象引用，只要还有强引用指向一个对象，就能表明对象还活着，垃圾收集器不会碰这种对象。JAVA中常见的强引用，把一个对象赋给一个引用变量，这个引用变量就是一个强引用。当一个对象被强引用变量引用时，它处于可达状态，他是不可能被垃圾回收机制回收的，即使该对象以后永远都不会被用到JVM也不会回收。因此强引用是造成Java内存泄漏的主要原因之一。
对于一个普通的对象，如果没有其他的引用关系，只要超过了引用的作用域或者显示地将相应的强引用赋值为null, 一般认为就是可以垃圾收集的了（当然具体回收时机还是要看垃圾收集策略）。

package com.interview.demo;
/**
 * @Author leijs
 * @date 2022/3/30
 */
public class StrongReferenceDemo {
    public static void main(String[] args) {
        // 这样定义默认就是强引用
        Object obj1 = new Object();
        // obj2引用赋值
        Object obj2 = obj1;
        // 置空
        obj1 = null;
        System.gc();
        System.out.println(obj2);
    }
}

软引用

软引用是一种相对强引用弱化了一些的引用，需要用java.lang.ref.SoftReference类来实现，可以让对象豁免一些垃圾收集。
对于只有软引用的对象来说：

• 当系统内存充足时，不会被回收
• 当系统内存不足时，会被回收

软引用通常用在对内存敏感的程序中，比如高速缓存就会有用到软引用，内存够用的时候就保留，不够用就回收。

内存够用软引用不会被回收

public class SoftReferenceDemo {
    public static void main(String[] args) {
        Object o1 = new Object();
        SoftReference<Object> softReference = new SoftReference<>(o1);
        System.out.println(o1);
        System.out.println(softReference.get());
        o1 = null;
        System.gc();
        System.out.println(o1);
        System.out.println(softReference.get());
    }
}

内存不够用时软引用回收

package com.interview.demo;
import java.lang.ref.SoftReference;
/**
 * @Author leijs
 * @date 2022/3/30
 */
public class SoftReferenceDemo {
    public static void main(String[] args) {
        Object o1 = new Object();
        SoftReference<Object> softReference = new SoftReference<>(o1);
        System.out.println(o1);
        System.out.println(softReference.get());
        o1 = null;
        System.gc();
        try {
            byte[] bytes = new byte[30 * 1024 * 1024];
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            System.out.println(o1);
            System.out.println(softReference.get());
        }
    }
}

运行前添加虚拟机参数：

再次运行：

case

如果有一个应用需要读取大量的本地图片，

• 如果每次读取图片都从硬盘读取会严重影响性能
• 如果一次性全部加载到内存又可能造成内存泄漏

此时软引用可以解决这个问题。
设计思路：

设计一个HashMap来保存图片的路径和相应图片对象关联的软引用之前的映射关系，在内存不足时，JVM会自动回收这些缓存图片对象所占用的空间，从而有效避免了OOM的问题。 Map> imageCache = new HashMap>();

弱引用

说明

• 弱引用需要用java.lang.ref.WeakReference类来实现，它比软引用的生存期更短
• 不管JVM内存够不够用，GC时都会回收该对象占用的内存

  demo

  ```java package com.interview.demo;

import java.lang.ref.WeakReference;

/**

• @Author leijs
• @date 2022/3/30 */ public class WeakReferenceDemo { public static void main(String[] args) {

   Object o1 = new Object();
   WeakReference<Object> weakReference = new WeakReference<>(o1);
   System.out.println(o1);
   System.out.println(weakReference.get());
   o1 = null;
   System.gc();
   System.out.println(o1);
   System.out.println(weakReference.get());

  } }

![image.png](https://cdn.nlark.com/yuque/0/2022/png/999234/1648610959403-1a4bce2d-cc50-4eb0-8b07-daaa4dff27da.png#clientId=u4345136a-b68d-4&crop=0&crop=0&crop=1&crop=1&from=paste&height=142&id=u645f9b35&margin=%5Bobject%20Object%5D&name=image.png&originHeight=177&originWidth=503&originalType=binary&ratio=1&rotation=0&showTitle=false&size=16609&status=done&style=none&taskId=u7f11f4b2-6d76-44a7-a5d1-a4018600f86&title=&width=402.4)
<a name="mXQge"></a>
### WeakHashMap
```java
package com.interview.demo;
import com.google.common.collect.Maps;
import java.util.Map;
/**
 * @Author leijs
 * @date 2022/3/30
 */
public class WeakHashMapDemo {
    public static void main(String[] args) {
        myHashMap();
    }
    private static void myHashMap() {
        Map<Integer, String> map = Maps.newHashMap();
        Integer key = new Integer("1");
        String value = "HashMap";
        map.put(key, value);
        System.out.println(map);
        key = null;
        System.out.println(map);
        System.gc();
        System.out.println(map);
    }
}

{1=HashMap} {1=HashMap} {1=HashMap}

HashMap -> 放进去的都是node，key为null和hashmap没啥关系

package com.interview.demo;
import com.google.common.collect.Maps;
import java.util.Map;
import java.util.WeakHashMap;
/**
 * @Author leijs
 * @date 2022/3/30
 */
public class WeakHashMapDemo {
    public static void main(String[] args) {
//        myHashMap();
        myWeakMap();
    }
    private static void myWeakMap() {
        WeakHashMap<Integer, String> map = new WeakHashMap<>();
        Integer key = new Integer("1");
        String value = "HashMap";
        map.put(key, value);
        System.out.println(map);
        key = null;
        System.out.println(map);
        System.gc();
        System.out.println(map);
    }
    private static void myHashMap() {
        Map<Integer, String> map = Maps.newHashMap();
        Integer key = new Integer("1");
        String value = "HashMap";
        map.put(key, value);
        System.out.println(map);
        key = null;
        System.out.println(map);
        System.gc();
        System.out.println(map);
    }
}

{1=HashMap} {1=HashMap} {}

虚引用

说明

• 虚引用， 又叫幽灵引用，需要java.lang.ref.PhantomReference类来实现
• 顾名思义，就是形同虚设，虚引用不会决定对象的生命周期。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期回收，它不能单独使用也不能通过它访问对象，虚引用必须和引用队列（ReferenceQueue）联合使用。
• 虚引用的主要作用时跟踪对象被垃圾回收的状态。仅仅提供了一种确保对象被finalize之后，做某些事情的机制。PhantomReference的get方法总是返回null，因此无法访问对应的引用对象，其意义在于说明一个对象进入finalization阶段，可以被gc回收，用来实现比finalization机制更加灵活的回收操作。

• 换句话说，设置虚引用关联的唯一目的，就是在这个对象被收集器回收的时候收到一个系统通知或者后续添加进一步的处理。Java技术允许使用finalize()方法在垃圾收集器将对对象从内存中清除出去之前做必要的清理工作。

  ReferenceQueue

• 创建引用的时候可以指定关联的队列，当gc释放对象内存的时候，会将引用加入到引用队列

• 如果程序发现某个虚引用已经被加入到引用队列，那么就可以在所引用的对象内存被回收之前采取必要的行动，这相当于一种通知机制
• 当关联的引用队列有数据的时候，意味着引用指向堆内存中的对象被回收，通过这种方式，JVM允许我们在对象被销毁后，做一些我们自己想做的事情。 ```java package com.interview.demo;

import java.lang.ref.ReferenceQueue; import java.lang.ref.WeakReference;

/**

• @Author leijs
• @date 2022/3/30 */ public class ReferenceQueueDemo { public static void main(String[] args) {

   Object o1 = new Object();
   ReferenceQueue<Object> referenceQueue = new ReferenceQueue<>();
   WeakReference<Object> weakReference = new WeakReference<>(o1, referenceQueue);
   System.out.println(o1);
   System.out.println(weakReference.get());
   System.out.println(referenceQueue.poll());
   System.out.println("=========================");
   o1 = null;
   System.gc();
   System.out.println(o1);
   System.out.println(weakReference.get());
   System.out.println(referenceQueue.poll());

  } }

执行结果：
> java.lang.Object@5e481248
> java.lang.Object@5e481248
> null
> =========================
> null
> null
> java.lang.ref.WeakReference@66d3c617
<a name="Kp7tj"></a>
### demo
```java
package com.interview.demo;
import java.lang.ref.PhantomReference;
import java.lang.ref.ReferenceQueue;
/**
 * @Author leijs
 * @date 2022/3/30
 */
public class PhantomReferenceDemo {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        Object o1 = new Object();
        ReferenceQueue<Object> referenceQueue = new ReferenceQueue<>();
        PhantomReference<Object> phantomReference = new PhantomReference<>(o1, referenceQueue);
        System.out.println(o1);
        System.out.println(phantomReference.get());
        System.out.println(referenceQueue.poll());
        System.out.println("=========================");
        o1 = null;
        System.gc();
        Thread.sleep(500);
        System.out.println(o1);
        System.out.println(phantomReference.get());
        System.out.println(referenceQueue.poll());
    }
}

执行结果：

java.lang.Object@5e481248 null

null

null null java.lang.ref.PhantomReference@66d3c617

GCRoots和四大引用小总结