你知道Java的四種引用類型嗎？

概述

在Java中提供了四個級别的引用：強引用，軟引用，弱引用和虛引用。在這四個引用類型中，隻有強引用FinalReference類是包内可見，其他三種引用類型均為public，可以在應用程式中直接使用。引用類型的類結構如圖所示。

強引用

Java中的引用，類似C語言中最難的指針。（我是C語言入門程式設計，指針的概念還是很深入我心。）通過引用，可以對堆中的對象進行操作。如：

StringBuffer stringBuffer = new StringBuffer("Helloword");

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變量str指向StringBuffer執行個體所在的堆空間，通過str可以操作該對象。

強引用的特點：

強引用可以直接通路目标對象。
強引用所指向的對象在任何時候都不會被系統回收。JVM甯願抛出OOM異常，也不會回收強引用所指向的對象。
強引用可能導緻記憶體洩漏。

軟引用

軟引用是除了強引用外，最強的引用類型。可以通過java.lang.ref.SoftReference使用軟引用。一個持有軟引用的對象，不會被JVM很快回收，JVM會根據目前堆的使用情況來判斷何時回收。當堆使用率臨近門檻值時，才會去回收軟引用的對象。是以，軟引用可以用于實作對記憶體敏感的高速緩存。

SoftReference的特點是它的一個執行個體儲存對一個Java對象的軟引用，該軟引用的存在不妨礙垃圾收集線程對該Java對象的回收。也就是說，一旦SoftReference儲存了對一個Java對象的軟引用後，在垃圾線程對這個Java對象回收前，SoftReference類所提供的get()方法傳回Java對象的強引用。一旦垃圾線程回收該Java對象之後，get()方法将傳回null。

下面舉一個例子說明軟引用的使用方法。

在你的IDE設定參數

-Xmx2m -Xms2m

規定堆記憶體大小為2m。

@Test
    public void test3(){
        MyObject obj = new myObject();
        SoftReference sf = new SoftReference<>(obj);
        obj = null;
        System.gc();
//        byte[] bytes = new byte[1024*100];
//        System.gc();
        System.out.println("是否被回收"+sf.get());
    }

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運作結果：

是否被回收cn.zyzpp.MyObject@42110406

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打開被注釋掉的new byte[1024*100]語句，這條語句請求一塊大的堆空間，使堆記憶體使用緊張。并顯式的再調用一次GC，結果如下：

是否被回收null

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說明在系統記憶體緊張的情況下，軟引用被回收。

弱引用

弱引用是一種比軟引用較弱的引用類型。在系統GC時，隻要發現弱引用，不管系統堆空間是否足夠，都會将對象進行回收。在java中，可以用java.lang.ref.WeakReference執行個體來儲存對一個Java對象的弱引用。

public void test3(){
        MyObject obj = new MyObject();
        WeakReference sf = new WeakReference(obj);
        obj = null;
        System.out.println("是否被回收"+sf.get());
        System.gc();
        System.out.println("是否被回收"+sf.get());
    }

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運作結果：

是否被回收cn.zyzpp.MyObject@42110406
是否被回收null

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軟引用，弱引用都非常适合來儲存那些可有可無的緩存資料，如果這麼做，當系統記憶體不足時，這些緩存資料會被回收，不會導緻記憶體溢出。而當記憶體資源充足時，這些緩存資料又可以存在相當長的時間，進而起到加速系統的作用。

虛引用

虛引用是所有類型中最弱的一個。一個持有虛引用的對象，和沒有引用幾乎是一樣的，随時可能被垃圾回收器回收。當試圖通過虛引用的get()方法取得強引用時，總是會失敗。并且，虛引用必須和引用隊列一起使用，它的作用在于跟蹤垃圾回收過程。

當垃圾回收器準備回收一個對象時，如果發現它還有虛引用，就會在垃圾回收後，銷毀這個對象，将這個虛引用加入引用隊列。程式可以通過判斷引用隊列中是否已經加入了虛引用，來了解被引用的對象是否将要被垃圾回收。如果程式發現某個虛引用已經被加入到引用隊列，那麼就可以在所引用的對象的記憶體被回收之前采取必要的行動。

public void test3(){
        MyObject obj = new MyObject();
        ReferenceQueue<Object> referenceQueue = new ReferenceQueue<>();
        PhantomReference sf = new PhantomReference<>(obj,referenceQueue);
        obj = null;
        System.out.println("是否被回收"+sf.get());
        System.gc();
        System.out.println("是否被回收"+sf.get());
    }

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運作結果：

是否被回收null
是否被回收null

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對虛引用的get()操作，總是傳回null，因為sf.get()方法的實作如下：

public T get() {
        return null;
    }

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弱引用典例

WeakHashMap類在java.util包内，它實作了Map接口，是HashMap的一種實作，它使用弱引用作為内部資料的存儲方案。WeakHashMap是弱引用的一種典型應用，它可以作為簡單的緩存表解決方案。

以下兩段代碼分别使用WeakHashMap和HashMap儲存大量的資料：

@Test
    public void test4(){
        Map map;
        map = new WeakHashMap<String,Object>();
        for (int i =0;i<10000;i++){
            map.put("key"+i,new byte[i]);
        }
//        map = new HashMap<String,Object>();
//        for (int i =0;i<10000;i++){
//            map.put("key"+i,new byte[i]);
//        }
    }

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使用

-Xmx2M

限定堆記憶體，使用WeakHashMap的代碼正常運作結束，而使用HashMap的代碼段抛出異常

java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space

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由此可見，WeakHashMap會在系統記憶體緊張時使用弱引用，自動釋放掉持有弱引用的記憶體資料。

但如果WeakHashMap的key都在系統内持有強引用，那麼WeakHashMap就退化為普通的HashMap，因為所有的表項都無法被自動清理。

關于Java的四種引用類型與應用例子就介紹到這裡，覺得不錯，底部打賞！