1. 概述
在Java虚拟机垃圾收集这一文中，我们谈到了Java中对引用的定义有如下四种：强引用，软引用，弱引用，虚引用四种。接下来我们就具体谈一谈这四种引用。
Java中的引用类型.png
2. 强引用
Java语言通过引用使得我们可以直接操作堆中的对象，下例中的变量str指向String实例所在的堆空间，通过str我们可以操作该对象
String str = new String("StrongReference");
强引用具有如下的特点：
- 可以直接访问目标对象
- 所指向的对象在任何时候都不会被系统回收，JVM宁愿抛出OOM异常，也不会回收强引用所指向的对象
- 可能会导致内存泄漏
3. 软引用
软引用是除了强引用外最强的引用类型，我们可以通过java.lang.ref.SoftReference来使用软引用。SoftReference实例可以保存对一个Java对象的软引用，在不妨碍垃圾收集器对该Java对象进行回收的前提下，也就是在该对象被垃圾回收器回收之前，通过SoftReference类的get()方法可以获得该Java对象的强引用，一旦该对象被回收之后，get()就会返回null。
/**jvm参数 ：-XX:+PrintGCDetails -Xmx4m -Xms4m -Xmn4m */
public class ReferenceTest {
public static void main(String[] args) {
byte[] byte1 = new byte[1024 * 515];
SoftReference softReference = new SoftReference(byte1);
byte1 = null;
System.gc();
System.out.println("obj 是否被回收 ？ "+softReference.get());
}
}
/********************************************************************************************/
/**
obj 是否被回收 ？ [B@7cd84586
Heap
PSYoungGen total 3072K, used 1108K [0x00000000ffc80000, 0x0000000100000000, 0x0000000100000000)
eden space 2560K, 43% used [0x00000000ffc80000,0x00000000ffd952a8,0x00000000fff00000)
from space 512K, 0% used [0x00000000fff80000,0x00000000fff80000,0x0000000100000000)
to space 512K, 0% used [0x00000000fff00000,0x00000000fff00000,0x00000000fff80000)
ParOldGen total 512K, used 454K [0x00000000ffc00000, 0x00000000ffc80000, 0x00000000ffc80000)
object space 512K, 88% used [0x00000000ffc00000,0x00000000ffc71898,0x00000000ffc80000)
Metaspace used 3231K, capacity 4496K, committed 4864K, reserved 1056768K
class space used 352K, capacity 388K, committed 512K, reserved 1048576K
Java HotSpot(TM) 64-Bit Server VM warning: MaxNewSize (4096k) is equal to or greater than the entire heap (4096k). A new max generation size of 3584k will be used.
*/
这是虽然进行了一次GC但是通过软引用还是能取得对象，接下来我们再申请一块大一点的空间
public class ReferenceTest {
public static void main(String[] args) {
byte[] byte1 = new byte[1024 * 515];
SoftReference softReference = new SoftReference(byte1);
byte1 = null;
System.gc();
byte[] byte2 = new byte[1024 * 2500];
System.out.println("obj 是否被回收 ？ "+softReference.get());
}
}
/**********************************************************************************************/
/**
obj 是否被回收 ？ null
[Full GC (Ergonomics) [PSYoungGen: 2560K->0K(3072K)] [ParOldGen: 467K->464K(512K)] 3027K->464K(3584K), [Metaspace: 3313K->3313K(1056768K)], 0.0056548 secs] [Times: user=0.00 sys=0.00, real=0.01 secs]
Heap
PSYoungGen total 3072K, used 25K [0x00000000ffc80000, 0x0000000100000000, 0x0000000100000000)
eden space 2560K, 1% used [0x00000000ffc80000,0x00000000ffc867f0,0x00000000fff00000)
from space 512K, 0% used [0x00000000fff80000,0x00000000fff80000,0x0000000100000000)
to space 512K, 85% used [0x00000000fff00000,0x00000000fff6ce98,0x00000000fff80000)
ParOldGen total 512K, used 464K [0x00000000ffc00000, 0x00000000ffc80000, 0x00000000ffc80000)
object space 512K, 90% used [0x00000000ffc00000,0x00000000ffc74198,0x00000000ffc80000)
Metaspace used 3319K, capacity 4496K, committed 4864K, reserved 1056768K
class space used 359K, capacity 388K, committed 512K, reserved 1048576K
*/
此时，PSYoungGen（年轻代）中的2560K空间肯定是不够用的，就会触发一次垃圾回收，当然你也可以显示的再调用一次gc()，经过这次GC后软引用已经被回收了。因此我们可以总结出软引用有如下特点：
- 一个持软引用的对象，不会立马被垃圾回收器所回收。
- 当堆内存的使用率接近阈值时，才会去回收软引用的对象。
4. 弱引用
弱引用是一种比软引用还要弱的引用类型。在系统进行GC的时候，只要发现弱引用都会对其进行回收。我们可以通过java.lang.ref.WeakReference来保存一个弱引用的实例。
public class ReferenceTest {
public static void main(String[] args) {
byte[] byte1 = new byte[1024 * 515];
WeakReference<byte[]> weakReference = new WeakReference<>(byte1);
byte1 = null;
System.out.println("弱引用是否被回收 ： "+weakReference.get());
System.gc();
System.out.println("弱引用是否被回收 ： "+weakReference.get());
}
}
/**********************************************************************************************/
/**
弱引用是否被回收 ： [B@7cd84586
弱引用是否被回收 ： null
*/
5. 虚引用
虚引用是所有引用类型中最弱的一种，一个持有虚引用的对象和几乎没有引用是一样的，随时可能被垃圾回收器所回收。虚引用的get方法总是会返回null。为了追踪垃圾回收过程，虚引用必须和引用队列一起使用。
public class ReferenceTest {
public static void main(String[] args) {
byte[] byte1 = new byte[1024 * 515];
ReferenceQueue<Object> referenceQueue = new ReferenceQueue<>();
PhantomReference sf = new PhantomReference<>(byte1,referenceQueue);
byte1 = null;
System.out.println("是否被回收"+sf.get());
System.gc();
System.out.println("是否被回收"+sf.get());
}
}
/*********************************************************************************************/
/**
是否被回收null
是否被回收null
*/
6. WeakHashMap
WeakHashMap类属于java.util包，实现了Map接口，是HashMap的一种实现，使用弱引用作为内部数据的存储方案。
/** -Xmx4m -Xms4m -Xmn4m 限定堆栈空间大小为4M*/
public class ReferenceTest {
public static void main(String[] args) {
// WeakHashMap<Object, Object> weakMap = new WeakHashMap<>();
// for (int i = 0 ; i<10000000; i++){
// weakMap.put(i, new byte[i]);
// }
HashMap<Object, Object> hashMap = new HashMap<>();
for (int i = 0 ; i<10000000; i++){
hashMap.put(i, new byte[i]);
}
}
}
通过结果我们可以发现，使用WeakHashMap的代码可以正常运行结束，而使用HashMap的代码则会抛出OOM异常，因为WeakHashMap会在内存使用紧张时使用弱引用，自动释放掉持有弱引用的内存数据，但是如果WeakHashMap的key都在系统里持有强引用，那么WeakHashMap就会跟普通的HashMap一样，里面的数据无法被自动清理。
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