强软弱虚引用
在java中，除了基本数据类型的变量外，其他所有的变量都是引用类型，指向堆上各种不同的对象。
在jvm中，除了我们常用的强引用外，还有软引用、弱引用、虚引用，这四种引用类型的生命周期与jvm的垃圾回收过程息息相关。
那么这四种引用类型有什么区别？具体使用场景是什么？
所有引用类型，都是抽象类java.lang.ref.Reference的子类，这个类的主要方法为get()方法：
public T get() {
return this.referent;
}除了虚引用（因为get永远返回null），如果对象还没有被销毁，都可以通过get方法获取原有对象。这意味着，利用软引用和弱引用，我们可以将访问到的对象，重新指向强引用，也就是人为的改变了对象的可达性状态！
强引用
强引用（Strong references）就是直接new一个普通对象，表示一种比较强的引用关系，只要还有强引用对象指向一个对象，那么表示这个对象还活着，垃圾收集器宁可抛出OOM异常，也不会回收这个对象。
例如下面的引用u就是一个强引用。
public class StrongReferenceDemo {
public static void main(String[] args) throws IOException {
User u = new User();
System.out.println(u);
u = null;
System.gc();
System.in.read();
}
}
public class User {
@Override
protected void finalize() throws Throwable {
System.out.println("call User finalize() method");
}
}上面的User对象重写了父类Object的finalize()，在GC准备释放对象所占用的内存空间之前，它将首先调用finalize()方法。
在Java中，由于GC的自动回收机制，因而并不能保证finalize方法会被及时地执行（垃圾对象的回收时机具有不确定性），也不能保证它们会被执行(程序由始至终都未触发垃圾回收)，所以finalize不推荐使用，这里只是为了演示垃圾回收的过程。
另外finalize()最多只会被调用一次，也就是只能利用finalize()为对象续命一次。
软引用
软引用用于存储一些可有可无的东西，例如缓存，当系统内存充足时，这些对象不会被回收，当系统内存不足时也是GC时才会回收这些对象，如果回收完这些对象后内存还是不足，就会抛出OOM异常。
// vm args: -Xmx36m -XX:+PrintGCDetails
public class SoftReferenceDemo {
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
SoftReference<User> softReference = new SoftReference<>(new User()); // 软引用
System.out.println(softReference.get());
System.gc();
TimeUnit.SECONDS.sleep(3); // wait gc thread run
System.out.println(softReference.get()); // User对象不会被回收
byte[] bytes = new byte[1024 * 1024 * 10]; // 分配一个大对象使得堆空间不足，软引用对象会在OOM之前先被回收
System.out.println(softReference.get());
}
}在上面的例子中，第一次发生gc时，User对象不会被回收，第二次发生gc时由于堆空间不足，会先回收软引用的对象，回收完了还是空间不足，最后抛出OOM异常。
弱引用
弱引用（WeakReference）并不能使对象豁免垃圾回收，仅仅是提供一种访问在弱引用状态下对象的途径。只要发生gc，弱引用对象就会被回收。ThreadLocal中就使用了WeakReference来避免内存泄漏。
public class WeakReferenceDemo {
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
WeakReference<User> weakReference = new WeakReference<>(new User());
System.out.println(weakReference.get());
System.gc();
TimeUnit.SECONDS.sleep(3); // wait gc thread run
System.out.println(weakReference.get()); // null
}
}上面的例子只要发生gc，User对象就会被垃圾收集器回收。
虚引用
虚引用必须和引用队列（ReferenceQueue）联合使用。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。
虚引用主要用来跟踪对象被垃圾回收的活动。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。
// vm args: -Xms4m -XX:+PrintGC
public class PhantomReferenceDemo {
public static void main(String[] args) throws IOException, InterruptedException {
ReferenceQueue<User> referenceQueue = new ReferenceQueue<>(); // 引用队列
PhantomReference<User> phantomReference = new PhantomReference<>(new User(), referenceQueue); // 虚引用
System.out.println(phantomReference.get()); // null
new Thread(() -> {
while (true) {
Reference<? extends User> poll = referenceQueue.poll();
if (poll != null) {
System.out.println("--- 虚引用对象被jvm回收了 ---- " + poll);
System.out.println("--- 回收对象 ---- " + poll.get()); // null
}
}
}).start();
TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
System.gc();
System.in.read();
}
private static class User {
private int[] bytes = new int[1024 * 1024 * 5];
@Override
protected void finalize() throws Throwable {
System.out.println("call User finalize() method");
}
}
}实际上，虚引用的get()方法总是返回null。
基于虚引用，有一个更加优雅的实现方式，那就是Cleaner，可以用来替代Object类的finalizer方法，在DirectByteBuffer中用来回收堆外内存。
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