Java 四種引用的解讀

微笑面對生活發表於2018-08-27
Java

Java從1.2版本開始引入了4種引用，這4種引用的級別由高到低依次為：強引用 > 軟引用 > 弱引用 > 虛引用。

1. 強引用(StrongReference）

強引用是使用最普遍的引用。如果一個物件具有強引用，那垃圾回收器絕不會回收它。當記憶體空間不足，Java虛擬機器寧願丟擲OutOfMemoryError錯誤，使程式異常終止，也不會靠隨意回收具有強引用的物件來解決記憶體不足的問題。

只要引用存在，垃圾回收器永遠不會回收。 例如：

Object object = new Object();
String str = "hello";
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但是我們也知道，不是所有的強引用在任何時間都是有效的，那jvm如何處理的呢？

如果想中斷強引用和某個物件之間的關聯，可以顯示地將引用賦值為null，這樣一來的話，JVM在合適的時間就會回收該物件。 比如Vector類的clear方法中就是通過將引用賦值為null來實現清理工作的：

    public synchronized E remove(int index) {
    modCount++;
    if (index >= elementCount)
        throw new ArrayIndexOutOfBoundsException(index);
    Object oldValue = elementData[index];

    int numMoved = elementCount - index - 1;
    if (numMoved > 0)
        System.arraycopy(elementData, index+1, elementData, index,
                 numMoved);
    elementData[--elementCount] = null; // Let gc do its work

    return (E)oldValue;
    }
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2. 軟引用（SoftReference）

如果一個物件只具有軟引用，則記憶體空間足夠，垃圾回收器就不會回收它；如果記憶體空間不足了，就會回收這些物件的記憶體。只要垃圾回收器沒有回收它，該物件就可以被程式使用。軟引用可用來實現記憶體敏感的快取記憶體。

    public static void main(String[] args) {
        SoftReference<String> sr = new SoftReference<String>(new String("hello"));
        System.out.println(sr.get());
    }
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控制檯列印一hello，當記憶體不足時，會回收這部分物件。

3. 弱引用（WeakReference)

弱引用與軟引用的區別在於：只具有弱引用的物件擁有更短暫的生命週期。在垃圾回收器執行緒掃描它所管轄的記憶體區域的過程中，一旦發現了只具有弱引用的物件，不管當前記憶體空間足夠與否，都會回收它的記憶體。不過，由於垃圾回收器是一個優先順序很低的執行緒，因此不一定會很快發現那些只具有弱引用的物件。

弱引用可以和一個引用佇列（ReferenceQueue）聯合使用，如果弱引用所引用的物件被垃圾回收，Java虛擬機器就會把這個弱引用加入到與之關聯的引用佇列中。

    public static void main(String[] args) {
        WeakReference<String> sr = new WeakReference<String>(new String("hello"));
        System.out.println(sr.get());
        System.gc();
        System.out.println(sr.get());
    }
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控制檯列印：

hello
null
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可以看到，只要顯示呼叫gc，弱引用物件就被回收。

4. 虛引用（PhantomReference）

形同虛設，與其他幾種引用都不同，虛引用並不會決定物件的生命週期。如果一個物件僅持有虛引用，那麼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。

虛引用主要用來跟蹤物件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於：虛引用必須和引用佇列 （ReferenceQueue）聯合使用。當垃圾回收器準備回收一個物件時，如果發現它還有虛引用，就會在回收物件的記憶體之前，把這個虛引用加入到與之 關聯的引用佇列中。

    public static void main(String[] args) {
        ReferenceQueue<String> queue = new ReferenceQueue<String>();
        PhantomReference<String> pr = new PhantomReference<String>(new String("hello"), queue);
        System.out.println(pr.get());
    }
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null
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