无论是通过引用计数法判断对象引用数量,还是通过可达性分析法判断对象的引用链是否可达,判定对象的存活都与“引用”有关。

JDK1.2 之前,Java 中引用的定义很传统:如果 reference 类型的数据存储的数值代表的是另一块内存的起始地址,就称这块内存代表一个引用。

JDK1.2 以后,Java 对引用的概念进行了扩充,将引用分为强引用、软引用、弱引用、虚引用四种(引用强度逐渐减弱)

1.强引用(StrongReference)

强引用:会爆出OOM也不会被回收
强引用 只要引用存在,垃圾回收器永远不会回收

我们使用的大部分引用实际上都是强引用,如果一个对象具有强引用,垃圾回收器绝不会回收它。当内存空间不足,Java 虚拟机宁愿抛出 OutOfMemoryError 错误,使程序异常终止,也不会靠随意回收具有强引用的对象来解决内存不足问题。

  1. Object obj = new Object();
  2. User user=new User();

可直接通过obj取得对应的对象 如 obj.equels(new Object()); 而这样 obj 对象对后面 new Object 的一个强引用,只有当 obj 这个引用被释放之后,对象才会被释放掉,这也是我们经常所用到的编码形式。

2.软引用(SoftReference)

软引用:有用但不是必须的对象,在内存不够(内存溢出之前)的时候被回收

如果一个对象只具有软引用,如果内存空间足够,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。

软引用可以和一个引用队列(ReferenceQueue)联合使用,如果软引用所引用的对象被垃圾回收,JAVA 虚拟机就会把这个软引用加入到与之关联的引用队列中。

  1. Object obj = new Object();
  2. SoftReference<Object> sf = new SoftReference<Object>(obj);
  3. obj = null;
  4. sf.get();//有时候会返回null

这时候sf是对obj的一个软引用,通过sf.get()方法可以取到这个对象,当然,当这个对象被标记为需要回收的对象时,则返回null; 软引用主要用户实现类似缓存的功能,在内存足够的情况下直接通过软引用取值,无需从繁忙的真实来源查询数据,提升速度;当内存不足时,自动删除这部分缓存数据,从真正的来源查询这些数据。

3.弱引用(WeakReference)

弱引用:有用但不是必须的对象,每次GC都会被回收(ThreadLocal中内部类Map的key就是)

弱引用与软引用的区别在于: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。

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。

  1. Object obj = new Object();
  2. WeakReference<Object> wf = new WeakReference<Object>(obj);
  3. obj = null;
  4. wf.get();//有时候会返回null
  5. wf.isEnQueued();//返回是否被垃圾回收器标记为即将回收的垃圾

短时间内通过弱引用取对应的数据,可以取到,当执行过gc时,将返回null。弱引用主要用于监控对象是否已经被垃圾回收器标记为即将回收的垃圾,可以通过弱引用的isEnQueued 方法返回对象是否被垃圾回收器标记。ThreadLocal 中有使用到弱引用,

  1. public class ThreadLocal<T> {
  2. static class ThreadLocalMap {
  3. static class Entry extends WeakReference<ThreadLocal<?>> { /** The value associated with this ThreadLocal. */ Object value;
  4. Entry(ThreadLocal<?> k, Object v) {
  5. super(k); value = v;
  6. }
  7. }
  8. //....
  9. }
  10. //.....
  11. }

4.虚引用(PhantomReference)

虚引用(幽灵引用/幻影引用):无法通过虚引用获得对象,用 PhantomReference 实现虚引用,虚引用的用途是在 gc 时返回一个通知。

虚引用 垃圾回收时回收,无法通过引用取到对象值,可以通过如下代码实现

  1. Object obj = new Object();
  2. PhantomReference<Object> pf = new PhantomReference<Object>(obj);
  3. obj=null;
  4. pf.get();//永远返回null pf.isEnQueued();//返回是否从内存中已经删除

虚引用是每次垃圾回收的时候都会被回收,通过虚引用的get方法永远获取到的数据为null,因此也被成为幽灵引用。虚引用主要用于检测对象是否已经从内存中删除。

虚引用:可以用来跟踪GC,对象准备被回收时发现他还有虚引用,会把这个虚引用加入一个引用队列,可以观察这个队列中虚引用是否存在来判断对象是否被回收了。

“虚引用”顾名思义,就是形同虚设,与其他几种引用都不同,虚引用并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。

虚引用主要用来跟踪对象被垃圾回收的活动。

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,来了解被引用的对象是否将要被垃圾回收。程序如果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的内存被回收之前采取必要的行动。

特别注意,在程序设计中一般很少使用弱引用与虚引用,使用软引用的情况较多,这是因为软引用可以加速 JVM 对垃圾内存的回收速度,可以维护系统的运行安全,防止内存溢出(OutOfMemory)等问题的产生。