Java的四种引用之强弱软虚
在java中提供4个级别的引用：强引用、软引用、弱引用和虚引用。除了强引用外，其他3中引用均可以在java.lang.ref包中找到对应的类。开发人员可以在应用程序中直接使用他们。
1 强引用
强引用就是程序中一般使用的引用类型，强引用的对象是可触及的，不会被回收。相对的，软引用、弱引用和虚引用的对象是软可触及的、弱可触及的和虚可触及的，在一定条件下，都是可以被回收的。
强引用示例：StringBuffer str = new StringBuffer("Hello world");
假设以上代码是在函数体内运行的，那么局部变量str将被分配在栈上，而对象StringBuffer实例被分配在堆上。局部变量str指向StringBuffer实例所在堆空间，通过str可以操作该实例，那么str就是StringBuffer实例的强引用。
此时，如果再运行一个赋值语句：
StringBuffer str1 = str;
则str所指向的对象也将被str1所指向，同时在局部变量表上会分配空间存放str1变量。此时该StringBuffer实例就有两个引用。对引用的“==”操作用于表示两操作数所指向的堆空间地址是否相同，不表示两操作数所指的对象是否相同。
强引用的特点：
- 强引用可以直接访问目标对象
- 强引用所指向的对象在任何时候都不会被系统回收，虚拟机宁愿抛出OOM异常，也不会回收强引用所指的对象。
- 强引用可能导致内存泄漏
2 软引用----可被回收的引用
软引用是比强引用弱一点的引用类型，一个对象只持有软引用，那么当堆空间不足时，就会被回收。软引用使用java.lang.ref.SoftReference类型
package com.jvm;
import java.lang.ref.SoftReference;
public class SoftRef {
public static class User{
public User(int id,String name){
this.id = id;
this.name = name;
}
public int id;
public String name;
@Override
public String toString() {
return "[id="+String.valueOf(id)+",name="+name+"]";
}
}
public static void main(String[] args) {
User u = new User(1,"gim");
SoftReference<User> userSoftRef = new SoftReference<User>(u);//创建引用给定对象的新的软引用
u = null; //去除强引用
System.out.println(userSoftRef.get());
System.gc();
System.out.println("After GC:");
System.out.println(userSoftRef.get());
byte[] b = new byte[1024*925*7];//分配7M左右，使内存空间紧张
System.gc();
System.out.println(userSoftRef.get());
}
}
如果虚拟机不加参数设置堆内存限制，则打印出：
[id=1,name=gim]
After GC:
[id=1,name=gim]
[id=1,name=gim]
因为虚拟机的内存总量是九十多兆，且虚拟机企图使用的最大内存总量是这个的十几倍。故不会出现资源紧张，也不会产生内存溢出现象。
如果使用-Xmx10m运行上述代码，可以得到：
[id=1,name=gim]（第一次从软引用中获取数据）
After GC:
[id=1,name=gim]（GC没有清除软引用）
null（由于内存紧张，软引用被清除）
结论：GC未必会回收软引用的对象，但是当内存资源紧张时，软引用对象会被回收，所以软引用对象不会引起内存溢出。
3 弱引用-----发现即回收
弱引用是一种比软引用较弱的引用类型。在系统GC时，只要发现弱引用，不管系统堆空间使用情况如何，都会将对象进行回收。但是由于垃圾回收器的优先级通常很低，因此，并不一定能很快的发现持有弱引用的对象。在这种情况下，弱引用对象可以存在较长的时间，一旦一个弱引用对象被垃圾回收器回收，便会加入一个注册的引用队列（这一点和软引用很像）。弱引用使用java.lang.ref.WeakReference类实现。
实例2：展示弱引用的特点
package com.jvm;
import java.lang.ref.WeakReference;
public class WeakRef {
public static class User{
public User(int id,String name){
this.id = id;
this.name = name;
}
public int id;
public String name;
@Override
public String toString() {
return "[id="+String.valueOf(id)+",name="+name+"]";
}
}
public static void main(String[] args) {
User u = new User(1,"gim");
WeakReference<User> userReference = new WeakReference<User>(u);
u = null;
System.out.println(userReference.get());
System.gc();
System.out.println("After GC:");
System.out.println(userReference.get());
}
}
不用设置虚拟机参数，直接运行代码打印出：
[id=1,name=gim]
After GC:
null
可以看书，GC之后，弱引用对象立即被清除。弱引用和软引用一样，在构造弱引用时，也可以指定一个引用队列，当弱引用对象被回收时，就会加入指定的引用队列，通过这个队列可以跟踪对象的回收情况。
注意：软引用、弱引用都非常适合来保存那些可有可无的缓存数据（应用场景）。如果这么做，当系统内存不足时，这些缓存数据会被回收，不会导致内存的溢出，而当内存资源充足时，这些缓存又可以存在相当长的时间，从而起到加速系统的作用。
4 虚引用----对象回收跟踪
一个持有虚引用的对象，和没有引用几乎一样。随时都可能被垃圾回收器回收，当试图通过虚引用的get()方法取得强引用时，总是会失败。
并且，虚引用必须和引用队列一起使用，它的作用主要是跟踪垃圾回收过程
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，就会在回收对象后，将这个虚引用加入引用队列，以通知引用程序对象的回收情况。
实例3 ：使用虚引用跟踪一个可复活对象的回收
package com.jvm;
import java.lang.ref.PhantomReference;
import java.lang.ref.ReferenceQueue;
public class TraceCanReliveObj {
public static TraceCanReliveObj obj; //可以复活对象
static ReferenceQueue<TraceCanReliveObj> phantomQueue = null;
public static class CheckRefQueue extends Thread{
@Override
public void run() {
while(true){
if(phantomQueue!=null){
PhantomReference<TraceCanReliveObj> objt = null;
try{
objt = (PhantomReference<TraceCanReliveObj>) phantomQueue.remove();
}catch(InterruptedException e){
e.printStackTrace();
}
if(objt!=null){
System.out.println("TraceCanReliveObj is delete by GC");
}
}
}
}
}
@Override
protected void finalize() throws Throwable {
super.finalize();
System.out.println("CanReliveObj finalize called");
obj = this; //使得对象复活
}
@Override
public String toString() {
return "I am CanReliveObj";
}
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
Thread t = new CheckRefQueue();
t.setDaemon(true);//守护线程
t.start();
phantomQueue = new ReferenceQueue<TraceCanReliveObj>();
obj = new TraceCanReliveObj();
//构造了TraceCanReliveObj对象的虚引用，并指定了引用队列。
PhantomReference<TraceCanReliveObj> phantomRef = new PhantomReference<TraceCanReliveObj>(obj, phantomQueue);
obj = null; //将强引用去除
System.gc(); //第一次进行GC，由于对象可复活，GC无法回收该对象。
Thread.sleep(1000);
if(obj==null){
System.out.println("obj 是 null");
}else{
System.out.println("obj 可用");
}
System.out.println("第二次GC");
obj = null;
System.gc(); //第二次进行GC，由于finalize()只会被调用一次，因此第2次GC会回收对象，同时其引用队列应该也会捕获到对象的回收
Thread.sleep(1000);
if(obj==null){
System.out.println("obj 是 null");
}else{
System.out.println("obj 可用");
}
}
}
直接运行代码打印：
CanReliveObj finalize called （对象复活）
obj 可用
第二次GC （第2次，对象无法复活）
TraceCanReliveObj is delete by GC （引用队列捕获到对象被回收）
obj 是 null
由于虚引用可以跟踪对象的回收时间，因此，也可以将一些资源释放操作放置在虚引用中执行和记录。
