强引用、软引用、弱引用、虚引用 · 语雀 (yuque.com)

自 JDK1.2 开始，Java 提供了 4 种引用关系，以表示引用和实例对象的关系。

强引用“一直存活着”

强引用，就是我们最常见的普通对象引用。

只要强引用还存在，垃圾收集器永远不会回收掉被引用的实例对象。

Object o = new Object();

软引用“有 n 次活的机会”

在系统将要发生内存溢出异常之前，垃圾收集器会把只被软引用关联着的实例对象进行回收，如果这次回收还没有足够的内存，才会抛出内存溢出异常（OutOfMemoryError）。

软引用通常用来实现内存敏感的缓存：

• 如果还有空闲内存，就可以暂时保留缓存；
• 如果内存不足，则清理掉缓存；

这样就保证了使用缓存的同时，不会耗尽内存。

SoftReference<Object> softO = new SoftReference<>(new Object());

弱引用“回收就会死亡”

被弱引用关联着的实例对象只能生存到下一次垃圾收集发生之前，当垃圾收集器工作时，无论当前内存是否足够，都会回收掉只被弱引用关联的实例对象。

弱引用可以用来构建一种没有特定约束的关系，比如，维护一种非强制性的映射关系，如果试图获取时对象还在，就使用它，否则重现实例化。弱引用同样是很多缓存实现的选择。

WeakReference<Object> weakO = new WeakReference(new Object());

虚引用“随时可能被回收”

虚引用也称为“幽灵引用”或者“幻影引用”，虚引用是最弱的一种引用关系。

• 在Java 8以及之前的版本中，在虚引用回收后，虚引用指向的对象才会回收。
• 在Java 9以及更新的版本中，虚引用不会对对象的生存时间产生任何影响。

无法通过虚引用来获取一个实例对象。

虚引用主要用来跟踪对象被垃圾回收的活动，回收对象关联的资源。

在Java 8以及之前的版本中，当垃圾收集器准备回收一个实例对象时，如果发现它还有虚引用，就会在回收实例对象之前，把这个虚引用加入到与之关联的引用队列中。程序如果发现某个虚引用已经被加入到引用队列，那么就可以在所引用的对象的内存被回收之前采取必要的行动，然后断开虚引用对象的引用，虚引用被回收或者不可达，虚引用指向的对象才会回收。

Object counter = new Object();
ReferenceQueue refQueue = new ReferenceQueue<>();
PhantomReference<Object> p = new PhantomReference<>(counter, refQueue);
counter = null;
System.gc();
try {
    // Remove 是一个阻塞方法，可以指定 timeout，或者选择一直阻塞
    Reference<Object> ref = refQueue.remove(1000L);
    if (ref != null) {
        // do something
        
        ref = null;
    }
} catch (InterruptedException e) {
    // Handle it
}

参考资料

第4讲 | 强引用、软引用、弱引用、幻象引用有什么区别？

ThreadLocal 原理分析及内存泄漏演示

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