四种引用介绍

1. 四种引用介绍

• 强引用(Strong Reference)：大部分的对象的引用都是强引用，new 出来的对象就是强引用类型，强引用的对象是必不可少的存在，垃圾回收不会回收这些对象，即使内存空间不足，jvm 宁可抛出 OutOfMemeryError 错误，使程序终止，也不会回收强引用对象。
• 软引用(Soft Reference)：当内存空间足够的时候，垃圾回收不会回收这些对象；当内存空间不足的时候，垃圾回收就会回收这些对象。使用SoftReference修饰。
• 弱引用(Weak Reference)：当进行垃圾回收是，不管内存是否足够，都会将弱引用对象进行回收。使用WeakReference修饰。通常用于实现对象的辅助数据结构，当对象不再被强引用引用时，可以通过弱引用来获取对象的相关信息。
• 虚引用(Phantom Reference)：他不能单独使用，必须和引用队列联合使用，虚引用主要用来跟踪对象被垃圾回收的活动。

2. 软引用

当内存空间足够的时候，垃圾回收不会回收这些对象；当内存空间不足的时候，垃圾回收就会回收这些对象。

🖥 代码

SoftReference<Object> softReference = new SoftReference<>(new Object());
System.out.println(softReference.get()); // 输出对象地址
try {
    byte[] bytes = new byte[30 *1024 *1024];
} finally {
    System.out.println(softReference.get());  // null
}

📃 使用场景

假如一个应用需要读取大量的图片，如果每次读取图片都从硬盘读取则会严重影响性能，如果一次性全部加载到内存中有可能造成内存溢出。

设计思路：用一个HashMap来保存图片的路径和相应图片对象关联的软引用之间的映射关系，在内存不足时，JVM会自动回收这些缓存图片对象占用的空间，从而有效避免了OOM的问题。

Map<String, SoftReference<Bitmap>> imageCache = new HashMap<>();

3. 弱引用

当进行垃圾回收是，不管内存是否足够，都会将弱引用对象进行回收。

🖥 代码

WeakReference<Object> weakReference = new WeakReference<>(new Object());
System.out.println(weakReference.get()); // 输出对象地址
System.gc();
System.out.println(weakReference.get()); // null

🌰 应用场景：WeakHashMap、ThreadLocal

WeakHashMap使用了弱引用，当entry键值对中的键不再被引用的时候，在垃圾回收的时候，这个entry就会被垃圾回收。

Integer key = new Integer(1);
String value = "s";

Map<Integer, String> map = new WeakHashMap<>();

map.put(key, value);
System.out.println(key); // 1
System.out.println(map); // {1=s}
System.out.println("-----------------------------");

key = null;
System.out.println(key); // null
System.out.println(map); // {1=s}
System.out.println("-----------------------------");

System.gc();
System.out.println(key); // null
System.out.println(map); // {}        如果是HashMap，这里就为{1=s}
System.out.println("-----------------------------");

ThreadLocal 也同样应用了弱引用，TreadLocalMap 中的 Entry 的键就是弱引用。

static class Entry extends WeakReference<ThreadLocal<?>> {
    /** The value associated with this ThreadLocal. */
    Object value;

    Entry(ThreadLocal<?> k, Object v) {
        super(k);
        value = v;
    }
}

4. 虚引用

虚引用不会决定对象的生命周期，如果一个对象持有虚引用，那么它就和没有任何引用一样，在任何时候都可能被垃圾回收器回收，他不能单独使用，也不能通过它访问对象，虚引用必须和引用队列ReferenceQueue联合使用。

虚引用的作用是跟踪对象被垃圾回收的状态。仅仅提供了一种确保对象被finalize之后，做某些事情的机制。

ReferenceQueue<Object> referenceQueue = new ReferenceQueue<>();
PhantomReference<Object> phantomReference = new PhantomReference<>(new Object(), referenceQueue);

System.out.println(phantomReference.get()); // null
System.out.println(referenceQueue.poll()); // null

System.out.println("----------------------------");
System.gc();
Thread.sleep(500);

System.out.println(phantomReference.get()); // null
System.out.println(referenceQueue.poll()); // java.lang.ref.PhantomReference@1b6d3586

构造时必须传入引用队列：

public PhantomReference(T referent, ReferenceQueue<? super T> q)

虚引用和引用队列关联使用，当垃圾回收器准备回收一个对象时，如果发现它还是虚引用，就会把这个虚引用加入到与之关联的引用队列中。程序可以通过判断引用队列中是否已经加入了虚引用，来了解被引用的对象是否要将垃圾回收。如果程序发现某个虚引用已经被加入到引用队列，就可以在所引用的对象的内存被回收之前采取必要的行动。

5. 引用队列

对象被回收前需要被引用队列保存，下面以弱引用为例：

ReferenceQueue<Object> referenceQueue = new ReferenceQueue<>();
WeakReference<Object> weakReference = new WeakReference<>(new Object(), referenceQueue);

System.out.println(weakReference.get());  // java.lang.Object@1b6d3586
System.out.println(referenceQueue.poll()); // null

System.out.println("----------------------------");
System.gc();
Thread.sleep(500);

System.out.println(weakReference.get()); // null
System.out.println(referenceQueue.poll()); // java.lang.ref.WeakReference@4554617c

引用和引用队列的继承关系