Java中 四种引用（强引用 软引用 弱引用 虚引用）

这就是引用吗？

Class A = new Class（）;

没错，这就是引用。这也是我们经常见到的一种引用类型。这也是强引用。下面来详细看看它。

强引用（Strong Reference）

上文提到的这种就是强引用，只要强引用存在，JVM宁愿抛出异常，垃圾回收器（Garbage collected Heap,GC 堆）也不会回收被引用的对象。

强引用带来的问题

也许，你在开发中会遇到这样一个场景：你想使用Widget这个类，但是这个类不能被继承，所以你无法添加新的功能。
但是，我们想追踪widget对象的额外信息，假如我们想为每个widget实体加上一个id属性，以便进行区分。而widget类并没有id属性，也不能扩展追加id属性，怎么办呢？
聪明的你，可能想到HashMap，没错，确实是个好主意。

  HashMap<String, Widget> widgetHashMap = new HashMap<String, Widget>();        widgetHashMap.put("001", new Widget());

这表面看上去没有问题，但是widget对象的强引用很有可能会引发问题。我们可以确信当一个widget序列号不需要时，我们应该将这个条目从map中移除。如果我们没有移除的话，可能会导致内存泄露，亦或者我们手动移除时删除了我们正在使用的widgets，会导致有效数据的丢失。其实这些问题很类似，这就是没有垃圾回收机制的语言管理内存时常遇到的问题。但是我们不用去担心这个问题，因为我们使用的时具有垃圾回收机制的Java语言。
另一个强引用可能带来的问题就是缓存,尤其是像图片这样的大文件的缓存。假设你有一个程序需要处理用户提供的图片，通常的做法就是做图片数据缓存，因为从磁盘加载图片代价很大，并且同时我们也想避免在内存中同时存在两份一样的图片数据。

缓存被设计的目的就是避免我们去再次加载哪些不需要的文件。你会很快发现在缓存中会一直包含一个到已经指向内存中图片数据的引用。使用强引用会强制图片数据留在内存，这就需要你来决定什么时候图片数据不需要并且手动从缓存中移除，进而可以让垃圾回收器回收。因此你再一次被强制做垃圾回收器该做的工作，并且人为决定是该清理到哪一个对象。

弱引用（WeakReference）

弱引用简单来说就是将对象留在内存的能力不是那么强的引用。使用WeakReference，垃圾回收器会帮你来决定引用的对象何时回收并且将对象从内存移除。
创建弱引用如下:

 Widget widget = new Widget(); WeakReference<Widget> widgetWeakReference =                new WeakReference<Widget>(widget);

解决上述的widget序列数记录的问题，最简单的办法就是使用Java内置的WeakHashMap类。WeakHashMap和HashMap几乎一样，唯一的区别就是它的键（不是值!!!）使用WeakReference引用。当WeakHashMap的键标记为垃圾的时候，这个键对应的条目就会自动被移除。这就避免了上面不需要的Widget对象手动删除的问题。使用WeakHashMap可以很便捷地转为HashMap或者Map。

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下面看一个弱引用示例：

package com.company;import java.lang.ref.WeakReference;public class Main {    public static void main(String[] args) {        Widget w = new Widget();//w是新建的Widget的强引用        WeakReference<Widget> widgetWeakReference = new                WeakReference<Widget>(w);//将一个弱引用指向对象，此时Widget对象有两个引用        w = null;//去除对象的强引用        System.gc();//gc对弱引用对象进行回收      }}class Widget {}

引用队列(Reference Queue)

一旦弱引用对象开始返回null，该弱引用指向的对象就被标记成了垃圾。而这个弱引用对象（非其指向的对象）就没有什么用了。通常这时候需要进行一些清理工作。比如WeakHashMap会在这时候移除没用的条目来避免保存无限制增长的没有意义的弱引用。

引用队列可以很容易地实现跟踪不需要的引用。当你在构造WeakReference时传入一个ReferenceQueue对象，当该引用指向的对象被标记为垃圾的时候，这个引用对象会自动地加入到引用队列里面。接下来，你就可以在固定的周期，处理传入的引用队列，比如做一些清理工作来处理这些没有用的引用对象。

四种引用

在Java 1.2 之后，Java地引用的概念进行了补充，以前只有被引用和没有被引用两种状态。扩充之后分为四种，
1. 强引用（Strong Reference）
2. 软引用（Soft Reference）
3. 弱引用（Weak Reference）
4. 虚引用（Phantom Reference）,也称幽灵引用或者幻影引用

软引用（Soft Reference）

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。

package com.company;import java.lang.ref.WeakReference;public class Main {    public static void main(String[] args) {        Widget w = new Widget();//w是新建的Widget的强引用        WeakReference<Widget> widgetWeakReference = new                WeakReference<Widget>(w);//将一个软引用指向对象，此时Widget对象有两个引用        w = null;//去除对象的强引用        System.gc();//gc只有在内存不足是才会回收软引用对象      }}class Widget {}

虚引用（Phantom Reference）

与软引用，弱引用不同，虚引用指向的对象十分脆弱，我们不可以通过get方法来得到其指向的对象。它的唯一作用就是当其指向的对象被回收之后，自己被加入到引用队列，用作记录该引用指向的对象已被销毁。
虚引用只有在其指向的对象从内存中移除掉之后才会加入到引用队列中。其get方法一直返回null就是为了阻止其指向的几乎被销毁的对象重新复活。
一个对象是否有虚引用的存在，完全不会对其生存时间构成影响，也无法通过虚引用来取得一个对象实例。
为一个对象设置虚引用的唯一目的就是能在这个对象被收集器回收时收到一个系统通知。

参考来源

• Understanding Weak References Blog
  作者为Ethan Nicholas，Yahoo! Publishing Tools team Leader，Yahoo! SiteBuilder Web程序的早期作者。

• Java引用类型
  作者：paddy.w