StrongReference，SoftReference， WeakReference的使用总结

深藏阁楼爱情的钟 2022-06-15 04:26 86阅读 0赞

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[**Java引用总结–StrongReference、SoftReference、WeakReference、PhantomReference**][Java_StrongReference_SoftReference_WeakReference_PhantomReference]  
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## **一、Java的引用介绍** ##

Java从1.2版本开始引入了4种引用，这4种引用的级别由高到低依次为：

> **强引用 > 软引用 > 弱引用 > 虚引用**

### **⑴强引用（StrongReference）** ###

强引用是使用最普遍的引用。如果一个对象具有强引用，那垃圾回收器绝不会回收它。当内存空间不足，Java虚拟机宁愿抛出OutOfMemoryError错误，使程序异常终止，也不会靠随意回收具有强引用的对象来解决内存不足的问题。

### **⑵软引用（SoftReference）** ###

如果一个对象只具有软引用，则内存空间足够，垃圾回收器就不会回收它；如果内存空间不足了，就会回收这些对象的内存。只要垃圾回收器没有回收它，该对象就可以被程序使用。软引用可用来实现内存敏感的高速缓存。  
　　  
　　软引用可以和一个引用队列（ReferenceQueue）联合使用，如果软引用所引用的对象被垃圾回收器回收，Java虚拟机就会把这个软引用加入到与之关联的引用队列中。

### **⑶弱引用（WeakReference）** ###

弱引用与软引用的区别在于：只具有弱引用的对象拥有更短暂的生命周期。在垃圾回收器线程扫描它所管辖的内存区域的过程中，一旦发现了只具有弱引用的对象，不管当前内存空间足够与否，都会回收它的内存。不过，由于垃圾回收器是一个优先级很低的线程，因此不一定会很快发现那些只具有弱引用的对象。  
　　  
　　弱引用可以和一个引用队列（ReferenceQueue）联合使用，如果弱引用所引用的对象被垃圾回收，Java虚拟机就会把这个弱引用加入到与之关联的引用队列中。

### **⑷虚引用（PhantomReference）** ###

“虚引用”顾名思义，就是形同虚设，与其他几种引用都不同，虚引用并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。  
　　  
　　***虚引用主要用来跟踪对象被垃圾回收器回收的活动。***虚引用与软引用和弱引用的一个区别在于：虚引用必须和引用队列 （ReferenceQueue）联合使用。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，就会在回收对象的内存之前，把这个虚引用加入到与之 关联的引用队列中。  
　　  
　　由于引用和内存回收关系紧密。下面，先通过实例对内存回收有个认识；然后，进一步通过引用实例加深对引用的了解。

## **二、内存回收** ##

创建公共类MyDate，它的作用是覆盖finalize()函数：在finalize()中输出打印信息，方便追踪。

说明：finalize()函数是在JVM回收内存时执行的，但JVM并不保证在回收内存时一定会调用finalize()。

MyDate代码如下：

package com.skywang.java;
    
    import java.util.Date;
    
    public class MyDate extends Date {
         
    
        /** Creates a new instance of MyDate */
        public MyDate() {
        }
        // 覆盖finalize()方法
        protected void finalize() throws Throwable {
            super.finalize();
            System.out.println("obj [Date: " + this.getTime() + "] is gc");
        }   
    
        public String toString() {
            return "Date: " + this.getTime();
        }
    }

在这个类中，对java.util.Date类进行了扩展，并重写了finalize()和toString()方法。

创建公共类ReferenceTest，它的作用是定义一个方法drainMemory()：消耗大量内存，以此来引发JVM回收内存。  
ReferenceTest代码如下：

package com.skywang.java;
    
    public class ReferenceTest {
           
        /** Creates a new instance of ReferenceTest */
        public ReferenceTest() {
        }   
    
        // 消耗大量内存
        public static void drainMemory() {
            String[] array = new String[1024 * 10];
            for(int i = 0; i < 1024 * 10; i++) {
                for(int j = 'a'; j <= 'z'; j++) {
                    array[i] += (char)j;
                }           
            }
        }
    }

在这个类中定义了一个静态方法drainMemory()，此方法旨在消耗大量的内存，促使JVM运行垃圾回收。

有了上面两个公共类之后，我们即可测试JVM什么时候进行垃圾回收。下面分3种情况进行测试:

### **情况1：清除对象** ###

实现代码：

package com.skywang.java;
    
    public class NoGarbageRetrieve {
        
    
        public static void main(String[] args) {
            MyDate date = new MyDate();
            date = null;
        }
    }

运行结果：

<无任何输出>

结果分析：date虽然设为null，但由于JVM没有执行垃圾回收操作，MyDate的finalize()方法没有被运行。

### **情况2：显式调用垃圾回收** ###

实现代码：

package com.skywang.java;
    
    public class ExplicitGarbageRetrieve {
        
    
        /**
         * @param args
         */
        public static void main(String[] args) {
            // TODO Auto-generated method stub
            MyDate date = new MyDate();
            date = null;
            System.gc();
        }
    
    }

运行结果：

obj \[Date: 1372137067328\] is gc

结果分析：调用了System.gc()，使JVM运行垃圾回收，MyDate的finalize()方法被运行。

### **情况3：隐式调用垃圾回收** ###

实现代码：

package com.skywang.java;
    
    public class ImplicitGarbageRetrieve {
        
    
        /**
         * @param args
         */
        public static void main(String[] args) {
            // TODO Auto-generated method stub
            MyDate date = new MyDate();
            date = null;
            ReferenceTest.drainMemory();
        }
    
    }

运行结果：

obj \[Date: 1372137171965\] is gc

结果分析：虽然没有显式调用垃圾回收方法System.gc()，但是由于运行了耗费大量内存的方法，触发JVM进行垃圾回收。

总结：JVM的垃圾回收机制，在内存充足的情况下，除非你显式调用System.gc()，否则它不会进行垃圾回收；在内存不足的情况下，垃圾回收将自动运行

## **三、Java对引用的分类** ##

### **3.1 强引用** ###

**实例代码:**

package com.skywang.java;
    
    public class StrongReferenceTest {
        
    
        public static void main(String[] args) {
            MyDate date = new MyDate();
            System.gc();
        }
    }

**运行结果：**

<无任何输出>

结果说明：即使显式调用了垃圾回收，但是用于date是强引用，date没有被回收。

### **3.2 软引用** ###

**实例代码:**

package com.skywang.java;
    
    import java.lang.ref.SoftReference;
    
    public class SoftReferenceTest {
        
    
        public static void main(String[] args) {
            SoftReference ref = new SoftReference(new MyDate());
            ReferenceTest.drainMemory();
        }
    }

**运行结果：**

<无任何输出>

结果说明：在内存不足时，软引用被终止。软引用被禁止时。

SoftReference ref = new SoftReference(new MyDate());
    ReferenceTest.drainMemory();

**等价于**

MyDate date = new MyDate();
    // 由JVM决定运行
    If(JVM.内存不足()) {
    date = null;
    System.gc();
    }

### **3.3 弱引用** ###

**示例代码：**

package com.skywang.java;
    
    import java.lang.ref.WeakReference;
    
    public class WeakReferenceTest {
        
    
        public static void main(String[] args) {
            WeakReference ref = new WeakReference(new MyDate());
            System.gc(); 
        }
    }

**运行结果：**

obj \[Date: 1372142034360\] is gc

结果说明：在JVM垃圾回收运行时，弱引用被终止。

WeakReference ref = new WeakReference(new MyDate());
    System.gc();

**等同于：**

MyDate date = new MyDate();
    
    // 垃圾回收
    If(JVM.内存不足()) {
    date = null;
    System.gc();
    }

### **3.4 假象引用** ###

**示例代码：**

package com.skywang.java;
    
    import java.lang.ref.ReferenceQueue;
    import java.lang.ref.PhantomReference;
    
    public class PhantomReferenceTest {
        
    
        public static void main(String[] args) {
            ReferenceQueue queue = new ReferenceQueue();
            PhantomReference ref = new PhantomReference(new MyDate(), queue);
            System.gc();
        }
    }

**运行结果：**

obj \[Date: 1372142282558\] is gc

结果说明：假象引用，在实例化后，就被终止了。

ReferenceQueue queue = new ReferenceQueue();
    PhantomReference ref = new PhantomReference(new MyDate(), queue);
    System.gc();

**等同于：**

MyDate date = new MyDate();
    date = null;

可以用以下表格总结上面的内容：

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th align="left">级别</th> 
   <th align="right">什么时候被垃圾回收</th> 
   <th align="left">用途</th> 
   <th align="left">生存时间</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td align="left">强引用</td> 
   <td align="right">从来不会</td> 
   <td align="left">对象的一般状态</td> 
   <td align="left">JVM停止运行时终止</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="left">软引用</td> 
   <td align="right">在内存不足时</td> 
   <td align="left">对象简单？缓存</td> 
   <td align="left">内存不足时终止</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="left">弱引用</td> 
   <td align="right">在垃圾回收时</td> 
   <td align="left">对象缓存</td> 
   <td align="left">gc运行后终止</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="left">虚引用</td> 
   <td align="right">Unknown</td> 
   <td align="left">Unknown</td> 
   <td align="left">Unknown</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

[Java_StrongReference_SoftReference_WeakReference_PhantomReference]: http://www.cnblogs.com/skywang12345/p/3154474.html
[Link 1]: http://download.csdn.net/download/to_be_designer/9851032