強軟弱虛引用，只有體會過了，才能記住

以前學習強軟弱虛引用的時候，只是走馬觀花看看部落格，並沒有自己寫程式碼去實踐、去證明，導致每次看完後，過不了多久就忘了，後來下定決心，一定要自己敲敲程式碼，這樣才能讓印象更加深刻，古人云：紙上得來終覺淺，絕知此事要躬行。

Java中的四種引用

Java中有四種引用類型：強引用、軟引用、弱引用、虛引用。

Java為什麼要設計這四種引用

Java的記憶體分配和記憶體回收，都不需要程式設計師負責，都是由偉大的JVM去負責，一個對象是否可以被回收，主要看是否有引用指向此對象，說的專業點，叫可達性分析。

Java設計這四種引用的主要目的有兩個：

  1. 可以讓程式設計師通過程式碼的方式來決定某個對象的生命周期；
  2. 有利用垃圾回收。

強引用

強引用是最普遍的一種引用，我們寫的程式碼，99.9999%都是強引用：

Object o = new Object();

這種就是強引用了，是不是在程式碼中隨處可見，最親切。
只要某個對象有強引用與之關聯，這個對象永遠不會被回收，即使記憶體不足，JVM寧願拋出OOM，也不會去回收。

那麼什麼時候才可以被回收呢？當強引用和對象之間的關聯被中斷了，就可以被回收了。

我們可以手動把關聯給中斷了，方法也特別簡單：

        o = null;

我們可以手動調用GC，看看如果強引用和對象之間的關聯被中斷了，資源會不會被回收，為了更方便、更清楚的觀察到回收的情況，我們需要新寫一個類，然後重寫finalize方法，下面我們來進行這個實驗：

public class Student {      @Override      protected void finalize() throws Throwable {          System.out.println("Student 被回收了");      }  }
public static void main(String[] args) {          Student student = new Student();          student = null;          System.gc();  }

運行結果：

Student 被回收了

可以很清楚的看到資源被回收了。

當然，在實際開發中，千萬不要重寫finalize方法

在實際的開發中，看到有一些對象被手動賦值為NULL，很大可能就是為了「特意提醒」JVM這塊資源可以進行垃圾回收了。

軟引用

下面先來看看如何創建一個軟引用：

 SoftReference<Student>studentSoftReference=new SoftReference<Student>(new Student());

軟引用就是把對象用SoftReference包裹一下，當我們需要從軟引用對象獲得包裹的對象，只要get一下就可以了：

        SoftReference<Student>studentSoftReference=new SoftReference<Student>(new Student());          Student student = studentSoftReference.get();          System.out.println(student);

軟引用有什麼特點呢：
當記憶體不足，會觸發JVM的GC，如果GC後，記憶體還是不足，就會把軟引用的包裹的對象給幹掉，也就是只有在記憶體不足，JVM才會回收該對象。

還是一樣的，必須做實驗，才能加深印象：

        SoftReference<byte[]> softReference = new SoftReference<byte[]>(new byte[1024*1024*10]);          System.out.println(softReference.get());          System.gc();          System.out.println(softReference.get());            byte[] bytes = new byte[1024 * 1024 * 10];          System.out.println(softReference.get());

我定義了一個軟引用對象，裡面包裹了byte[]，byte[]佔用了10M，然後又創建了10Mbyte[]。

運行程式，需要帶上一個參數：

-Xmx20M

代表最大堆記憶體是20M。

運行結果：

[B@11d7fff  [B@11d7fff  null

可以很清楚的看到手動完成GC後，軟引用對象包裹的byte[]還活的好好的，但是當我們創建了一個10M的byte[]後，最大堆記憶體不夠了，所以把軟引用對象包裹的byte[]給幹掉了，如果不幹掉，就會拋出OOM。

軟引用到底有什麼用呢？比較適合用作快取，當記憶體足夠，可以正常的拿到快取，當記憶體不夠，就會先幹掉快取，不至於馬上拋出OOM。

弱引用

弱引用的使用和軟引用類似，只是關鍵字變成了WeakReference：

        WeakReference<byte[]> weakReference = new WeakReference<byte[]>(new byte[1024*1024*10]);          System.out.println(weakReference.get());

弱引用的特點是不管記憶體是否足夠，只要發生GC，都會被回收：

        WeakReference<byte[]> weakReference = new WeakReference<byte[]>(new byte[1]);          System.out.println(weakReference.get());          System.gc();          System.out.println(weakReference.get());

運行結果：

[B@11d7fff  null

可以很清楚的看到明明記憶體還很充足，但是觸發了GC，資源還是被回收了。
弱引用在很多地方都有用到，比如ThreadLocal、WeakHashMap。

虛引用

虛引用又被稱為幻影引用，我們來看看它的使用：

        ReferenceQueue queue = new ReferenceQueue();          PhantomReference<byte[]> reference = new PhantomReference<byte[]>(new byte[1], queue);          System.out.println(reference.get());

虛引用的使用和上面說的軟引用、弱引用的區別還是挺大的，我們先不管ReferenceQueue 是個什麼鬼，直接來運行：

null

竟然列印出了null，我們來看看get方法的源碼：

    public T get() {          return null;      }

這是幾個意思，竟然直接返回了null。

這就是虛引用特點之一了：無法通過虛引用來獲取對一個對象的真實引用。

那虛引用存在的意義是什麼呢？這就要回到我們上面的程式碼了，我們把程式碼複製下，以免大家再次往上翻：

        ReferenceQueue queue = new ReferenceQueue();          PhantomReference<byte[]> reference = new PhantomReference<byte[]>(new byte[1], queue);          System.out.println(reference.get());

創建虛引用對象，我們除了把包裹的對象傳了進去，還傳了一個ReferenceQueue，從名字就可以看出它是一個隊列。

虛引用的特點之二就是 虛引用必須與ReferenceQueue一起使用，當GC準備回收一個對象，如果發現它還有虛引用，就會在回收之前，把這個虛引用加入到與之關聯的ReferenceQueue中。

我們來用程式碼實踐下吧：

        ReferenceQueue queue = new ReferenceQueue();          List<byte[]> bytes = new ArrayList<>();          PhantomReference<Student> reference = new PhantomReference<Student>(new Student(),queue);          new Thread(() -> {              for (int i = 0; i < 100;i++ ) {                  bytes.add(new byte[1024 * 1024]);              }          }).start();            new Thread(() -> {              while (true) {                  Reference poll = queue.poll();                  if (poll != null) {                      System.out.println("虛引用被回收了：" + poll);                  }              }          }).start();          Scanner scanner = new Scanner(System.in);          scanner.hasNext();      }

運行結果：

Student 被回收了  虛引用被回收了：java.lang.ref.PhantomReference@1ade6f1

我們簡單的分析下程式碼：
第一個執行緒往集合裡面塞數據，隨著數據越來越多，肯定會發生GC。
第二個執行緒死循環，從queue裡面拿數據，如果拿出來的數據不是null，就列印出來。

從運行結果可以看到：當發生GC，虛引用就會被回收，並且會把回收的通知放到ReferenceQueue中。

虛引用有什麼用呢？在NIO中，就運用了虛引用管理堆外記憶體。

以上就是這篇部落格的所有內容了。

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