Java執(zhí)行GC判斷對象是否存活有兩種方式其中一種是引用計數(shù)。

引用計數(shù)：Java堆中每一個對象都有一個引用計數(shù)屬性，引用每新增1次計數(shù)加1，引用每釋放1次計數(shù)減1。

在JDK 1.2以前的版本中，若一個對象不被任何變量引用，那么程序就無法再使用這個對象。也就是說，只有對象處于(reachable)可達狀態(tài)，程序才能使用它。

從JDK 1.2版本開始，對象的引用被劃分為4種級別，從而使程序能更加靈活地控制對象的生命周期。這4種級別由高到低依次為：強引用、軟引用、弱引用和虛引用。

1、強引用(StrongReference)

強引用是使用最普遍的引用。如果一個對象具有強引用，那垃圾回收器絕不會回收它。如下：

Object strongReference = new Object();

當內(nèi)存空間不足時，Java虛擬機寧愿拋出OutOfMemoryError錯誤，使程序異常終止，也不會靠隨意回收具有強引用的對象來解決內(nèi)存不足的問題。
如果強引用對象不使用時，需要弱化從而使GC能夠回收，如下：

strongReference = null;

顯式地設置strongReference對象為null，或讓其超出對象的生命周期范圍，則gc認為該對象不存在引用，這時就可以回收這個對象。具體什么時候收集這要取決于GC算法。

public void test() {Object strongReference = new Object();// 省略其他操作 }

在一個方法的內(nèi)部有一個強引用，這個引用保存在Java棧中，而真正的引用內(nèi)容(Object)保存在Java堆中。
當這個方法運行完成后，就會退出方法棧，則引用對象的引用數(shù)為0，這個對象會被回收。

但是如果這個strongReference是全局變量時，就需要在不用這個對象時賦值為null，因為強引用不會被垃圾回收。

ArrayList的Clear方法：

在ArrayList類中定義了一個elementData數(shù)組，在調(diào)用clear方法清空數(shù)組時，每個數(shù)組元素被賦值為null。
不同于elementData=null，強引用仍然存在，避免在后續(xù)調(diào)用add()等方法添加元素時進行內(nèi)存的重新分配。
使用如clear()方法內(nèi)存數(shù)組中存放的引用類型進行內(nèi)存釋放特別適用，這樣就可以及時釋放內(nèi)存。

2、軟引用(SoftReference)

如果一個對象只具有軟引用，則內(nèi)存空間充足時，垃圾回收器就不會回收它；如果內(nèi)存空間不足了，就會回收這些對象的內(nèi)存。只要垃圾回收器沒有回收它，該對象就可以被程序使用。

軟引用可用來實現(xiàn)內(nèi)存敏感的高速緩存。

// 強引用String strongReference = new String("abc");// 軟引用String str = new String("abc");SoftReference<String> softReference = new SoftReference<String>(str);

軟引用可以和一個引用隊列(ReferenceQueue)聯(lián)合使用。如果軟引用所引用對象被垃圾回收，JAVA虛擬機就會把這個軟引用加入到與之關聯(lián)的引用隊列中。

ReferenceQueue<String> referenceQueue = new ReferenceQueue<>(); String str = new String("abc"); SoftReference<String> softReference = new SoftReference<>(str, referenceQueue);str = null; // Notify GC System.gc();System.out.println(softReference.get()); // abcReference<? extends String> reference = referenceQueue.poll(); System.out.println(reference); //null

注意：軟引用對象是在jvm內(nèi)存不夠的時候才會被回收，我們調(diào)用System.gc()方法只是起通知作用，JVM什么時候掃描回收對象是JVM自己的狀態(tài)決定的。就算掃描到軟引用對象也不一定會回收它，只有內(nèi)存不夠的時候才會回收。

當內(nèi)存不足時，JVM首先將軟引用中的對象引用置為null，然后通知垃圾回收器進行回收：

if(JVM內(nèi)存不足) {// 將軟引用中的對象引用置為nullstr = null;// 通知垃圾回收器進行回收System.gc();}

也就是說，垃圾收集線程會在虛擬機拋出OutOfMemoryError之前回收軟引用對象，而且虛擬機會盡可能優(yōu)先回收長時間閑置不用的軟引用對象。對那些剛構建的或剛使用過的“較新的”軟對象會被虛擬機盡可能保留，這就是引入引用隊列ReferenceQueue的原因。

應用場景：

瀏覽器的后退按鈕。按后退時，這個后退時顯示的網(wǎng)頁內(nèi)容是重新進行請求還是從緩存中取出呢？這就要看具體的實現(xiàn)策略了。

如果一個網(wǎng)頁在瀏覽結束時就進行內(nèi)容的回收，則按后退查看前面瀏覽過的頁面時，需要重新構建；

如果將瀏覽過的網(wǎng)頁存儲到內(nèi)存中會造成內(nèi)存的大量浪費，甚至會造成內(nèi)存溢出。

這時候就可以使用軟引用，很好的解決了實際的問題：

// 獲取瀏覽器對象進行瀏覽Browser browser = new Browser();// 從后臺程序加載瀏覽頁面BrowserPage page = browser.getPage();// 將瀏覽完畢的頁面置為軟引用SoftReference softReference = new SoftReference(page);// 回退或者再次瀏覽此頁面時if(softReference.get() != null) {// 內(nèi)存充足，還沒有被回收器回收，直接獲取緩存page = softReference.get();} else {// 內(nèi)存不足，軟引用的對象已經(jīng)回收page = browser.getPage();// 重新構建軟引用softReference = new SoftReference(page);}

3、弱引用(WeakReference)

弱引用與軟引用的區(qū)別在于：只具有弱引用的對象擁有更短暫的生命周期。在垃圾回收器線程掃描它所管轄的內(nèi)存區(qū)域的過程中，一旦發(fā)現(xiàn)了只具有弱引用的對象，不管當前內(nèi)存空間足夠與否，都會回收它的內(nèi)存。不過，由于垃圾回收器是一個優(yōu)先級很低的線程，因此不一定會很快發(fā)現(xiàn)那些只具有弱引用的對象。

String str = new String("abc"); WeakReference<String> weakReference = new WeakReference<>(str); str = null;

JVM首先將軟引用中的對象引用置為null，然后通知垃圾回收器進行回收：

str = null; System.gc();

注意：如果一個對象是偶爾(很少)的使用，并且希望在使用時隨時就能獲取到，但又不想影響此對象的垃圾收集，那么你應該用WeakReference來記住此對象。

下面的代碼會讓一個弱引用再次變?yōu)橐粋€強引用：

String str = new String("abc"); WeakReference<String> weakReference = new WeakReference<>(str); // 弱引用轉強引用 String strongReference = weakReference.get();

同樣，弱引用可以和一個引用隊列(ReferenceQueue)聯(lián)合使用，如果弱引用所引用的對象被垃圾回收，Java虛擬機就會把這個弱引用加入到與之關聯(lián)的引用隊列中。

WeakReference對象的生命周期基本由垃圾回收器決定，一旦垃圾回收線程發(fā)現(xiàn)了弱引用對象，在下一次GC過程中就會對其進行回收。

4、虛引用(PhantomReference)

虛引用顧名思義，就是形同虛設。與其他幾種引用都不同，虛引用并不會決定對象的生命周期。如果一個對象僅持有虛引用，那么它就和沒有任何引用一樣，在任何時候都可能被垃圾回收器回收。

應用場景：

虛引用主要用來跟蹤對象被垃圾回收器回收的活動。
虛引用與軟引用和弱引用的一個區(qū)別在于：

虛引用必須和引用隊列(ReferenceQueue)聯(lián)合使用。當垃圾回收器準備回收一個對象時，如果發(fā)現(xiàn)它還有虛引用，就會在回收對象的內(nèi)存之前，把這個虛引用加入到與之關聯(lián)的引用隊列中。

String str = new String("abc");ReferenceQueue queue = new ReferenceQueue();// 創(chuàng)建虛引用，要求必須與一個引用隊列關聯(lián)PhantomReference pr = new PhantomReference(str, queue);

程序可以通過判斷引用隊列中是否已經(jīng)加入了虛引用，來了解被引用的對象是否將要進行垃圾回收。如果程序發(fā)現(xiàn)某個虛引用已經(jīng)被加入到引用隊列，那么就可以在所引用的對象的內(nèi)存被回收之前采取必要的行動。

總結

Java中4種引用的級別和強度由高到低依次為：強引用 -> 軟引用 -> 弱引用 -> 虛引用

當垃圾回收器回收時，某些對象會被回收，某些不會被回收。垃圾回收器會從根對象Object來標記存活的對象，然后將某些不可達的對象和一些引用的對象進行回收。

通過表格來說明一下，如下：

引用類型被垃圾回收時間用途生存時間

強引用	從來不會	對象的一般狀態(tài)	JVM停止運行時終止
軟引用	當內(nèi)存不足時	對象緩存	內(nèi)存不足時終止
弱引用	正常垃圾回收時	對象緩存	垃圾回收后終止
虛引用	正常垃圾回收時	跟蹤對象的垃圾回收	垃圾回收后終止

總結

以上是生活随笔為你收集整理的Java引用类型——强引用、软引用、弱引用和虚引用的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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