JAVA的引用类型

一、强引用

JAVA默认的引用类型，强引用，是在我们的开发工作当中普遍存在的。如果一个对象具有强引用，当内存空间不足的时候，java虚拟机宁可抛出OOM异常，也不会回收它来释放内存。但是我们可以将对象显示的赋值为null，则gc认为该对象不存在引用，这时就可以回收这个对象。具体什么时候收集这要取决于gc的算法。如果方法的内部有一个强引用，这个引用保存在栈中，而真正的引用内容（Object）保存在堆中。当这个方法运行完成后就会退出方法栈，则引用内容的引用不存在，这个Object会被回收。

    private static  void storongReference(){
        Object obj=new Object();
        Object obj2=obj;
        obj=null;
        System.gc();
        System.out.println(obj2); //java.lang.Object@7ea987ac
    }

 

二、软引用（SoftReference）

软引用是用来描述一些非必需但仍有用的对象。在内存足够的时候，软引用对象不会被回收，只有在内存不足时，系统则会回收软引用对象，如果回收了软引用对象之后仍然没有足够的内存，才会抛出内存溢出异常。软引用通常用在对内存比较敏感的程序中，例如高速缓存区，mybatis就是用到了该方式。

/**
 * @Auther: XL
 * @Date: 2019/12/24 07:50
 * @Description:  -Xms10M -Xmx10M -XX:+PrintGCDetails
 */
public class SoftReferenceTest {
    private volatile static  Map<String,SoftReference> cacheMap=new ConcurrentHashMap<>();
    public static void main(String [] args) throws Exception{
        softReferenceNotAmple();
    }
    /**
     * SoftReference内存不足就回收
     */
    private static void  softReferenceNotAmple(){
        SoftReference reference;
       for(int i=0;i<10;i++){
           reference=new SoftReference(new byte[1024*1024*2]);
           cacheMap.put("key:"+i,reference);
       }
        cacheMap.forEach((k,v)->{
            System.out.println("key:"+k+ " value:"+v.get());
        });
    }
}

三、弱引用（WeakReference）

无论内存是否足够，只要 JVM 开始进行垃圾回收，那些被弱引用关联的对象都会被回收。

/**
 * @Auther: XL
 * @Date: 2019/12/24 08:02
 * @Description:
 */
public class WeakReferenceTest {
    private volatile static Map<String,WeakReference> cacheMap=new ConcurrentHashMap<>();
    public static void main(String [] args){
        weakReference();
    }

    /**
     * -Xms10M -Xmx10M -XX:+PrintGCDetails
     * 5次循环5M内存足够使用，手动触发gc；内存被回收
     */
    private static void  weakReference(){
        WeakReference reference;
        for(int i=0;i<5;i++){
            reference=new WeakReference(new byte[1024*1024*1]);
            cacheMap.put("key:"+i,reference);
        }
        System.gc();
        cacheMap.forEach((k,v)->{
            System.out.println("key:"+k+ " value:"+v.get());
        });
    }
}

当一个 WeakReference 开始返回 null 时， 它所指向的对象已经准备被回收， 这时可以做一些合适的清理工作.   将一个 ReferenceQueue 传给一个 Reference 的构造函数， 当对象被回收时， 虚拟机会自动将这个对象插入到 ReferenceQueue 中， WeakHashMap 就是利用 ReferenceQueue 来清除 key 已经没有强引用的 entries. 

 

四、虚引用（PhantomReference）

形同虚设，虚引用不会决定对象的生命周期，如果一个对象仅持有虚引用，那么他和没有任何引用一样，在任何时候都可能被垃圾收集器回收，他不能单独使用也不能通过他访问对象，虚引用必须和引用队列（ReferenceQueue）联合使用。

虚引用的作用：作用在于跟踪垃圾回收过程，在对象被收集器回收时收到一个系统通知。 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，将这个虚引用加入引用队列，在其关联的虚引用出队前，不会彻底销毁该对象。 所以可以通过检查引用队列中是否有相应的虚引用来判断对象是否已经被回收了。使用虚引用的目的就是为了得知对象被GC的时机，所以可以利用虚引用来进行销毁前的一些操作，比如说资源释放等。这个虚引用对于对象而言完全是无感知的，有没有完全一样，但是对于虚引用的使用者而言，就像是待观察的对象的把脉线，可以通过它来观察对象是否已经被回收，从而进行相应的处理。虚引用有一个很重要的用途就是用来做堆外内存的释放，DirectByteBuffer就是通过虚引用来实现堆外内存的释放的。

/**
 * @Auther: XL
 * @Date: 2019/12/24 08:38
 * @Description:
 */
public class PhantomReferenceTest {
    public static void main(String [] args) throws Exception{
        ReferenceQueue<TestObj> queue = new ReferenceQueue<>();
        TestObj instanceA = new TestObj(); //创建对象
        PhantomReference<TestObj> phantomRef = new PhantomReference<TestObj>(instanceA, queue); //创建phantom引用
        System.out.println("gc前PhantomReference的引用："+phantomRef.get());
        System.out.println("gc前ReferenceQueue："+queue.poll());
        instanceA = null; // 不再使用对象
        System.gc();
        System.out.println("第一次gc后PhantomReference的引用："+phantomRef.get());
        System.out.println("第一次gc后ReferenceQueue："+queue.poll());
        Thread.sleep(1000);
        System.gc();
        System.out.println("第二次gc后PhantomReference的引用："+phantomRef.get());
        System.out.println("第二次gc后ReferenceQueue："+queue.poll());
    }
}
class TestObj{
    @Override
    protected void finalize() throws Throwable {
        System.out.println("======"+this+"======");
        super.finalize();
    }
}

ReferenceQueue名义上是一个队列，但实际内部并非有实际的存储结构，它的存储是依赖于内部节点之间的关系来表达。可以理解为queue是一个类似于链表的结构，这里的节点其实就是reference本身。可以理解为queue为一个链表的容器，其自己仅存储当前的head节点，而后面的节点由每个reference节点自己通过next来保持即可。

ReferenceQueue一般用来与SoftReference、WeakReference或者PhantomReference配合使用，将需要关注的引用对象注册到引用队列后，便可以通过监控该队列来判断关注的对象是否被回收，从而执行相应的方法。

主要使用场景：

1、使用引用队列进行数据监控，类似前面栗子的用法。

2、队列监控的反向操作