Java中的四种引用类型详解

描述
Java提供了四种不同强度的引用类型：强引用（Strong Reference）、软引用（Soft Reference）、弱引用（Weak Reference）和虚引用（Phantom Reference）。这些引用类型决定了对象如何被垃圾回收器（GC）处理，是实现内存敏感缓存、避免内存泄漏的重要机制。

知识详解

1. 强引用（Strong Reference）

   • 定义：最常见的引用类型，通过new关键字创建的对象默认都是强引用。
   • 特点：只要强引用存在，垃圾回收器就永远不会回收被引用的对象。即使内存不足时，JVM抛出OutOfMemoryError也不会回收强引用对象。
   • 示例：

     Object obj = new Object(); // obj是强引用  
     

   • 回收条件：将引用赋值为null或超出作用域后，对象才会被回收。

2. 软引用（Soft Reference）

   • 定义：通过SoftReference类实现，描述还有用但非必需的对象。
   • 特点：在内存充足时不会被回收；当内存不足时（GC后仍无法分配内存），这些对象会被回收。适用于实现内存敏感缓存。
   • 示例：

     SoftReference<byte[]> softRef = new SoftReference<>(new byte[10 * 1024 * 1024]);  
     byte[] data = softRef.get(); // 获取对象，若被回收则返回null  
     

   • 适用场景：图片缓存、网页缓存等。

3. 弱引用（Weak Reference）

   • 定义：通过WeakReference类实现，比软引用更弱。
   • 特点：无论内存是否充足，只要发生垃圾回收，弱引用对象就会被回收。
   • 示例：

     WeakReference<Object> weakRef = new WeakReference<>(new Object());  
     System.gc(); // 触发GC后，weakRef.get()很可能返回null  
     

   • 典型应用：WeakHashMap中的键是弱引用，常用于缓存键值对（如线程上下文映射）。

4. 虚引用（Phantom Reference）

   • 定义：通过PhantomReference类实现，必须与引用队列（ReferenceQueue）联合使用。
   • 特点：
     • 虚引用无法通过get()方法获取对象（总是返回null）。
     • 唯一作用是在对象被回收时收到系统通知（通过引用队列）。
   • 示例：

     ReferenceQueue<Object> queue = new ReferenceQueue<>();  
     PhantomReference<Object> phantomRef = new PhantomReference<>(new Object(), queue);  
     // 当对象被回收时，phantomRef会被加入queue  
     

   • 使用场景：管理堆外内存（如NIO的DirectBuffer），确保资源被回收后执行清理操作。

对比与总结

注意事项

• 软引用和弱引用通常与ReferenceQueue配合，用于跟踪对象被回收的状态。
• 虚引用必须结合ReferenceQueue使用，常用于替代finalize()方法（因finalize不稳定且低效）。