java 强、软、弱、虚引用

1．强引用
    本章前文介绍的引用实际上都是强引用，这是使用最普遍的引用。如果一个对象具有强引用，那就类似于必不可少的生活用品，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问题。


2．软引用（SoftReference）


    如果一个对象只具有软引用，那就类似于可有可物的生活用品。如果内存空间足够，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，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。


3．弱引用（WeakReference）
    如果一个对象只具有弱引用，那就类似于可有可物的生活用品。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。


4．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。
虚引用主要用来跟踪对象被垃圾回收的活动。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。程序可以通过判断引用队列中是 否已经加入了虚引用，来了解

    被引用的对象是否将要被垃圾回收。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。

import java.lang.ref.PhantomReference;
import java.lang.ref.Reference;
import java.lang.ref.ReferenceQueue;
import java.lang.ref.SoftReference;
import java.lang.ref.WeakReference;
import java.util.HashSet;
import java.util.Set;

class Grocery {
	private static final int SIZE = 10000;
	// 属性d使得每个Grocery对象占用较多内存，有80K左右
	private double[] d = new double[SIZE];
	private String id;

	public Grocery(String id) {
		this.id = id;
	}

	public String toString() {
		return id;
	}

	public void finalize() {
		System.out.println("Finalizing " + id);
	}
}

public class References {
	private static ReferenceQueue<Grocery> rq = new ReferenceQueue<Grocery>();

	public static void checkQueue() {
		Reference<? extends Grocery> inq = null; 
		int i = 0 ;
		// 从队列中取出一个引用
		while ((inq = rq.poll())!=null) {
			i++;
			System.out.println(i+ ": In queue: " + inq + " : " + inq.get());
			inq=null;
			inq = rq.poll();
		}
	}

	public static void main(String[] args) {
		final int size = 10;

		// 创建10个Grocery对象以及10个软引用
		Set<SoftReference<Grocery>> sa = new HashSet<SoftReference<Grocery>>();
		for (int i = 0; i < size; i++) {
			SoftReference<Grocery> ref = new SoftReference<Grocery>(
					new Grocery("Soft " + i), rq);
			System.out.println("Just created Soft: " + ref.get());
			sa.add(ref);
		}
		System.gc();
		checkQueue();

		// 创建10个Grocery对象以及10个弱引用
		Set<WeakReference<Grocery>> wa = new HashSet<WeakReference<Grocery>>();
		for (int i = 0; i < size; i++) {
			WeakReference<Grocery> ref = new WeakReference<Grocery>(
					new Grocery("Weak " + i), rq);
			System.out.println("Just created Weak: " + ref.get());
			wa.add(ref);
		}
		System.gc();
		checkQueue();

		// 创建10个Grocery对象以及10个虚引用
		Set<PhantomReference<Grocery>> pa = new HashSet<PhantomReference<Grocery>>();
		for (int i = 0; i < size; i++) {
			PhantomReference<Grocery> ref = new PhantomReference<Grocery>(
					new Grocery("Phantom " + i), rq);
			System.out.println("Just created Phantom: " + ref.get());
			pa.add(ref);
		}
		System.gc();
		checkQueue();
	}
}

参考WeakHashMap,修改代码如下：

import java.lang.ref.PhantomReference;
import java.lang.ref.ReferenceQueue;
import java.lang.ref.SoftReference;
import java.lang.ref.WeakReference;
import java.util.HashSet;
import java.util.Set;

//参考WeakHashMap
class GroceryOther<String> extends WeakReference<String> {

	GroceryOther(String referent) {
		super(referent);
			id = (String) referent;

	}

	public GroceryOther(String referent, ReferenceQueue<? super String> q) {
		super(referent, q);
		// TODO Auto-generated constructor stub
	}

	private static final int SIZE = 10000;
	// 属性d使得每个Grocery对象占用较多内存，有80K左右
	private double[] d = new double[SIZE];
	private String id;

	public java.lang.String toString() {
		return (java.lang.String) id;
	}

	public void finalize() {
		System.out.println("Finalizing " + id);
	}
}

public class References {

	private static ReferenceQueue<GroceryOther> rq = new ReferenceQueue<GroceryOther>();

	public static <K> void checkQueue() {
		int i = 0;
		GroceryOther<K> gy;
		while ((gy = (GroceryOther<K>) rq.poll()) != null) {
			i++;
			System.out.println(i + ": In queue: " + gy + " : " + gy.get());

			if (gy.getClass().isAssignableFrom(WeakReference.class)) {
				System.out.println("is weakRef: " + gy);
			}
		}
	}

	public static void main(String[] args) {
		final int size = 10;

		// 创建10个Grocery对象以及10个弱引用
		Set<WeakReference<Grocery>> wa = new HashSet<WeakReference<Grocery>>();
		for (int i = 0; i < size; i++) {
			GroceryOther ref = new GroceryOther(new GroceryOther("Weak " + i),
					rq);
			System.out.println("Just created Weak: " + ref.get());
			wa.add(ref);
		}
		System.gc();
		checkQueue();

	}
}

运行两个例子，看结果就知道怎么回事了。