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我們知道java語言提供了4種引用類型：強引用、軟引用(SoftReference)、弱引用（WeakReference）和幽靈引用（PhantomReference），與引用密切相關的，還有一個引用隊列ReferenceQueue。引用和引用隊列的關系，對于垃圾回收來說非常重要，學習垃圾回收機制，必須要先了解引用和引用隊列的使用方法。本文主要參考網上的一些理論，同時配合自己的一些測試代碼，更好的理解這些概念。這篇博客也解決了?System.gc()和-XX:+DisableExplicitGC啟動參數，以及DirectByteBuffer的內存釋放??中遺留的幽靈引用的問題。

1、強引用

? ? ?強引用不會被GC回收，并且在java.lang.ref里也沒有實際的對應類型，平時工作接觸的最多的就是強引用。
　 Object obj = new Object();這里的obj引用便是一個強引用。如果一個對象具有強引用，那就類似于必不可少的生活用品，垃圾回收器絕不會回收它。當內存空 間不足，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存不足問題。

2、軟引用

如果一個對象只具有軟引用，那就類似于可有可物的生活用品。如果內存空間足夠，垃圾回收器就不會回收它，如果內存空間不足了，就會回收這些對象的內存。只 要垃圾回收器沒有回收它，該對象就可以被程序使用。軟引用可用來實現內存敏感的高速緩存。 軟引用可以和一個引用隊列（ReferenceQueue）聯合使用，如果軟引用所引用的對象被垃圾回收，Java虛擬機就會把這個軟引用加入到與之關聯的引用隊列中。

?

---

這里有幾點需要說明：

1、System.gc()告訴JVM這是一個執行GC的好時機，但具體執不執行由JVM決定（事實上這段代碼一般都會執行GC)

2、Thread.sleep(200); 這是因為從對象被回收到JVM將引用加入refQueue隊列，需要一定的時間。而且poll并不是一個阻塞方法，如果沒有數據會返回null，所以我們選擇等待一段時間。

3、弱引用

如果一個對象只具有弱引用，那就類似于可有可物的生活用品。弱引用與軟引用的區別在于：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存區域的過程中，一旦發現了只具有弱引用的對象，不管當前內存空間足夠與否，都會回收它的內存。不過，由于垃圾回收器是一個優先級很低的線程， 因此不一定會很快發現那些只具有弱引用的對象。 ?弱引用可以和一個引用隊列（ReferenceQueue）聯合使用，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的引用隊列中。?

/**

* 弱引用: 當發生GC的時候,Weak引用對象總是會內回收回收。因此Weak引用對象會更容易、更快被GC回收。

* Weak引用對象常常用于Map數據結構中，引用占用內存空間較大的對象

*

* <pre>

* 如果不發生垃圾回收：

* java.lang.Object@f9f9d8

* null

* java.lang.Object@f9f9d8

* null

*

* 如果發生垃圾回收:

* java.lang.Object@f9f9d8

* null

* null

* java.lang.ref.WeakReference@422ede

*

* <pre>

*/

public static void weak() throws Exception

{

Object obj = new Object();

ReferenceQueue<Object> refQueue = new ReferenceQueue<Object>();

WeakReference<Object> weakRef = new WeakReference<Object>(obj, refQueue);

System.out.println(weakRef.get()); // java.lang.Object@f9f9d8

System.out.println(refQueue.poll());// null

?

// 清除強引用,觸發GC

obj = null;

System.gc();

?

System.out.println(weakRef.get());

?

// 這里特別注意:poll是非阻塞的,remove是阻塞的.

// JVM將弱引用放入引用隊列需要一定的時間,所以這里先睡眠一會兒

// System.out.println(refQueue.poll());// 這里有可能是null

?

Thread.sleep(200);

System.out.println(refQueue.poll());

// System.out.println(refQueue.poll());//這里一定是null,因為已經從隊列中移除

?

// System.out.println(refQueue.remove());

}

這里需要注意下：

1、remove這是一個阻塞方法，類似于J.U.C并發包下的阻塞隊列，如果沒有隊列沒有數據，那么當前線程一直等待。

2、如果隊列有數據，那么remove和pool都會將第一個元素出隊。
4、幽靈引用(虛引用)

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別在于：虛引用必須和引用隊列 （ReferenceQueue）聯合使用。當垃圾回收器回收一個對象時，如果發現它還有虛引用，就會把這個虛引用加入到與之關聯的引用隊列中。程序可以通過判斷引用隊列中是否已經加入了虛引用，來了解被引用的對象是否將要被垃圾回收。如果程序發現某個虛引用已經被加入到引用隊列，那么就可以在所引用的對象的內存被回收之前采取必要的行動。由于Object.finalize()方法的不安全性、低效性，常常使用虛引用完成對象回收前的資源釋放工作。參考我的另一篇博客：解釋為什么finalize是不安全的，不建議使用

?/**

* 當GC一但發現了虛引用對象，將會將PhantomReference對象插入ReferenceQueue隊列.

* 而此時PhantomReference所指向的對象并沒有被GC回收，而是要等到ReferenceQueue被你真正的處理后才會被回收.

*

* <pre>

* 不發生GC執行結果是:

* null

* null

* null

* null

*

* 發生GC執行結果是:

* null

* null

* null

* java.lang.ref.PhantomReference@87816d

* </pre>

*

* 虛引用在實現一個對象被回收之前必須做清理操作是很有用的,比finalize()方法更靈活

*/

public static void phantom() throws Exception

{

Object obj = new Object();

ReferenceQueue<Object> refQueue = new ReferenceQueue<Object>();

PhantomReference<Object> phantom = new PhantomReference<Object>(obj,

refQueue);

System.out.println(phantom.get()); // java.lang.Object@f9f9d8

System.out.println(refQueue.poll());// null

?

obj = null;

System.gc();

?

// 調用phanRef.get()不管在什么情況下會一直返回null

System.out.println(phantom.get());

?

// 當GC發現了虛引用，GC會將phanRef插入進我們之前創建時傳入的refQueue隊列

// 注意，此時phanRef所引用的obj對象，并沒有被GC回收，在我們顯式地調用refQueue.poll返回phanRef之后

// 當GC第二次發現虛引用，而此時JVM將phanRef插入到refQueue會插入失敗，此時GC才會對obj進行回收

Thread.sleep(200);

System.out.println(refQueue.poll());

}

這里特別需要注意：當JVM將虛引用插入到引用隊列的時候，虛引用執行的對象內存還是存在的。但是PhantomReference并沒有暴露API返回對象。如NIO直接內存的自動回收，就使用到了sun.misc.Cleaner

?

public class Cleaner extends PhantomReference

{

}

JDK底層源碼查詢網站：http://www.docjar.com/html/api/sun/misc/Cleaner.java.html

5、小結

引用和引用隊列提供了一種通知機制，允許我們知道對象已經被銷毀或者即將被銷毀。GC要回收一個對象的時候，如果發現該對象有軟、弱、虛引用的時候，會將這些引用加入到注冊的引用隊列中。軟引用和弱引用差別不大，JVM都是先把SoftReference和WeakReference中的referent字段值設置成null，之后加入到引用隊列；而虛引用則不同，如果某個堆中的對象，只有虛引用，那么JVM會將PhantomReference加入到引用隊列中，JVM不會自動將referent字段值設置成null。

參考資料：

Java:對象的強、軟、弱和虛引用 ? ?http://zhangjunhd.blog.51cto.com/113473/53092/

Java 中的 Reference ? ? ? ? ? ? ?http://www.cnblogs.com/newcj/archive/2011/05/15/2046882.html

總結

以上是生活随笔為你收集整理的java中的4种reference的差别和使用场景（含理论、代码和执行结果）的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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