java Reference

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java 引用类型: 强，软，弱，虚，引用对象的能力依次减弱。

强引用 （FinalReference）

String a = new String ("aaa");

这里 a 即是强引用。我们都知道java对象是被分配在jvm堆上的，当程序中不再有可达性的引用指向java对象时，该对象即可被gc回收。而被强引用指向的对象永远不会被gc。在虚拟机的实现过程中，实际采用了 FinalReference 类对其进行引用。而 Finalizer，除了作为一个实现类外，更是在虚拟机中实现一个 FinalizerThread，以使虚拟机能够在所有的强引用被解除后实现内存清理。

static {
        ThreadGroup tg = Thread.currentThread().getThreadGroup();
        for (ThreadGroup tgn = tg;
             tgn != null;
             tg = tgn, tgn = tg.getParent());
        Thread finalizer = new FinalizerThread(tg);
        finalizer.setPriority(Thread.MAX_PRIORITY - 2);
        finalizer.setDaemon(true);
        finalizer.start();
    }

在 GC 的过程中，当一个强引用被释放，由系统垃圾收集器标记后的对象，会被加入 Finalizer 对象中的 ReferenceQueue 中去，并调用 Finalizer.runFinalizer() 来执行对象的 finalize 方法。

private void runFinalizer(JavaLangAccess jla) {
        synchronized (this) {
            if (hasBeenFinalized()) return;
            remove();
        }
        try {
            Object finalizee = this.get();
            if (finalizee != null && !(finalizee instanceof java.lang.Enum)) {
                jla.invokeFinalize(finalizee);

                /* 注意，这里需要清空栈中包含该变量的的 slot, 从而来减少因为一个保守的 GC 实现所造成的变量未被回收的假象 */
                finalizee = null;
            }
        } catch (Throwable x) { }
        super.clear();
    }

注意，标记处所调用的 invokeFinalizeMethod 为 native 方法，由于 finalize 方法在 Object 类中被声明为 protected，这里必须采用 native 方法才能调用。随后通过将本地强引用设置为空，以便使垃圾回收器清理内存。

强引用有以下特征：

• 可直接访问对象

• 被强引用指向的对象即便在gc时也不会被回收，系统宁可发生OOM

• 强引用可能导致内存泄漏（这里补充一下内存泄漏与内存溢出的区别: 内存泄漏是指本该被回收的对象没有被回收，内存溢出是指内存容量已达上限，再往里加就溢出了，就像是水桶满了再加水就溢到外面了）

软引用（SoftReference）

 SoftReference<Integer> softReference = new SoftReference<>(1);
 softReference.get(); // 1

软引用指向对象的能力次于强引用，当内存容量充足时并不会对软引用所指向的对象有何影响，但是当内存容量不足时，将会回收其指向的对象。首先会清空它的softReference，也就是softReference.get()返回null，然后再调用对象的finalize()方法，并在下一轮的gc中对其做真正的回收。软引用有以下特征：

• 通过get()取得对象强引用来访问对象
• 内存吃紧情况下将会被回收

弱引用（WeakReference）

 WeakReference<Integer> weakReference = new WeakReference<>(1);
 weakReference.get(); // 1

弱引用指向对象的能力又弱于软引用。其特性可软引用基本相似，不同的是不管内存容量是否充足，只要发生了gc，都会对其进行回收。即get() 返回的都是null。 弱引用有以下特征：

• 通过get()取得对象强引用来访问对象
• 不管内存是否吃紧，发生gc都会被回收

虚引用（PhantomReference）

ReferenceQueue queue = new ReferenceQueue();
PhantomReference phantomReference = new PhantomReference<>("aaa" ,queue);

虚引用是“最弱的” 引用类型。它的构造函数需要一个ReferenceQueue参数而且它不能通过get来获取对象，因为它的get() 方法返回的永远是null。
public T get() { return null; }

那虚引用的作用是什么呢？ 其实虚引用主要是被用来 跟踪对象被垃圾回收的状态，通过查看引用队列中是否包含对象的虚引用来判断它是否即将被回收。目标对象被gc回收前，虚引用会被放入一个ReferenceQueue对象中，从而达到跟踪对象被gc的作用。虚引用有以下特征：

• 虚引用无法通过get()方法获取对象
• 虚引用所指向的对象在被gc前，会将虚引用放一个ReferenceQueue中从面跟踪对象gc

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值得注意的是，SoftReference, WeakReference 以及 PhantomReference 的构造函数都可以接收一个 ReferenceQueue 对象。但是SoftReference, WeakReference在他们所指向的对象准备被gc回收时，调用对象finalize()方法之前，它们自身都会被放入这个queue中。而PhantomReference只有当gc对其所指向的对象真正进行回收时，才会放入这个queue中。

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总结：

• 强引用 (FinalReference), 这是最常用的引用类型 . JVM 系统采用 Finalizer 来管理每个强引用对象 , 并将其被标记要清理时加入 ReferenceQueue, 并逐一调用该对象的 finalize() 方法 .

• 软引用 (SoftReference), 引用类型表现为当内存接近满负荷 , 或对象由 SoftReference.get() 方法的调用没有发生一段时间后 , 垃圾回收器将会清理该对象 . 在运行对象的 finalize 方法前 , 会将软引用对象加入 ReferenceQueue 中去 .

• 弱引用 (WeakReference), 引用类型表现为当系统垃圾回收器开始回收时 , 则立即会回收该对象的引用 . 与软引用一样 , 弱引用也会在运行对象的 finalize 方法之前将弱引用对象加入 ReferenceQueue.

• 虚引用 (PhantomReference), 这是一个最虚幻的引用类型 . 无论是从哪里都无法再次返回被虚引用所引用的对象 . 虚引用在系统垃圾回收器开始回收对象时 , 将直接调用 finalize() 方法 , 但不会立即将其加入回收队列 . 只有在真正对象被 GC 清除时 , 才会将其加入 Reference 队列中去 .