Java中的四种引用类型

一、Java中的四种引用类型

JDK 1.2 开始 Java 提供了四种引用类型，分别是强引用、软引用、弱引用、虚引用，其主要不同点体现在 GC 和使用上面。

1.强引用

强引用就是类似 Object obj = new Object() 这样的引用，如果一个对象具有强引用就不会被垃圾回收器回收，即使当前内存空间不足 JVM 也不会回收它，而是抛出 OutOfMemoryError 错误使程序异常终止，如果想中断强引用和某个对象之间的关联，可以显式地将引用所有指向赋值为 null，这样 JVM 就可以在合适的时间回收该对象。

2.软引用

软引用用来描述一些还有用但是非必须的对象（譬如缓存），其使用 SoftReference 来创建，在使用软引用时如果内存空间足够则软引用就能继续被使用而不会被垃圾回收器回收，只有在内存不足时软引用才会被垃圾回收器回收。

3.弱引用

弱引用也是用来描述非必须对象的，它的强度比软引用更弱一些，其使用 WeakReference 来创建，具有弱引用的对象拥有的生命周期更短暂，当 JVM 进行垃圾回收时一旦发现弱引用对象则无论当前内存空间是否充足都会将弱引用回收。

4.虚引用

虚引用就是形同虚设，它是最弱的一种引用关系，其使用 PhantomReference 来创建，虚引用必须和引用队列一起使用，它的作用在于跟踪垃圾回收过程，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，就会在垃圾回收后，销毁这个对象，奖这个虚引用加入引用队列，一个对象是否有虚拟用的存在完全不会对其生存时间构成影响，也无法通过一个虚引用来取得一个对象实例，为一个对象设置虚引用关联的唯一目的就是能在这个对象被收集器回收时收到一个系统通知。
Java 垃圾收集过程中对象的可触及状态改变时垃圾收集器会把要回收的对象添加到引用队列 ReferenceQueue，这样在可触及性发生变化的时候上层代码就能得到通知，因为在 Java 中 finalize 方法本来是用来在对象被回收的时候来做一些操作的，但是对象被 GC 垃圾收集器什么时候回收是不固定的，所以 finalize 方法就很尴尬，故虚引用就可以解决这个问题，虚引用的作用就是在 GC 要回收时 GC 收集器把这个对象添加到 ReferenceQueue 中，这样我们如果检测到 ReferenceQueue 中有我们感兴趣的对象时则说明 GC 将要回收这个对象了，此时我们可以在 GC 回收之前做一些其他事情。

二、Java为何需要不同的引用类型

这是一个比较尴尬的问题，Java 的内存回收是虚拟机垃圾回收器来主动触发的，我们基本无法直接像 C 语言一样控制内存的实时申请释放操作，而在 Java 中有时候我们需要适当的控制对象被回收的时机，所以就诞生了引用类型，可以认为不同引用类型的诞生实际是对 GC 回收时机不可控的一种矛盾妥协；譬如我们可以利用软引用和弱引用解决 OOM 问题，通过软引用实现 Java 对象的高速缓存（即我们创建一个类，如果每次频繁操作都重新构建一个实例就会引起大量对象的消耗和 GC，如果通过软引用和 HashMap 结合实现高速缓存就能显著提供性能）。

三、不同引用类型的使用场景

强引用应用场景通常是使用 new 操作符创建一个对象时所返回的引用。
软引用应用场景一般为缓存等，譬如图片缓存时当内存不足时系统会自动回收不再使用的 Bitmap 而避免 OOM。
弱引用应用场景类似软引用，唯一区别就是看你的场景是更在乎内存还是在乎引用的使用频度，譬如相机帧频繁获取的场景就可以用。
虚引用必须和引用队列一起使用，其唯一的场景就是跟踪垃圾回收过程，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垃圾回收销毁这个对象然后将这个虚引用加入引用队列。