强引用、软引用、弱引用、幻象引用有什么区别？具体使用场景是什么？

 

 在 Java 语言中，除了原始数据类型的变量，其他所有都是所谓的引用类型，指向各种不同的对象。理解引用对于掌握 Java 对象生命周期和 JVM 内部相关机制非常有帮助。不同的引用类型，主要体现的是对象不同的可达性（reachable）状态和对垃圾收集的影响。

 

引用出现的根源是由于GC内存回收的基本原理-GC回收内本质上是回收对象，而目前比较流行的回收算法是可达性分析算法，从GC Roots开始按照一定的逻辑判断一个对象是否可达，不可达的话就说明该对象已死（除此之外另外一种常见的算法就是引用计数法，但是这种算法不能解决相互引用的问题）。基于此Java向用户提供了四种可用的引用：强引用、软引用、弱引用和幻象引用，同时还提供了一种不可被使用的引用-FinalReference，这个引用是和析构函数密切相关的。

 

强引用是开发者通过new的方式创建的，其他几种引用Java提供了相应的类：SoftReference、WeakReference、PlantomReference。如果你去查看源码，你会发现这个类实现的核心是Reference和ReferenceQueue（引用队列）两个类，而且这两个类也特别的简单。

Java世界泰山北斗级大作《Thinking In Java》切入Java就提出“Everything is Object”。在Java这个充满Object的世界中，Reference是一切谜题的根源，所有的故事都是从这里开始的。

 

Reference类似一个链表结构，通过创建一个守护线程来执行对应引用的清除、Cleaner.clean、以及引用的入队操作。

ReferenceQueue是指定了引用队列的一些具体操作，简单来说它是一个链表结构，并提供了一些基本的链表操作。而除了强引用外其他的都是继承于此，通过这样的类约束了引用的相关内容，便于和GC进行交互。

 

这几类引用的区别如下：

1、强引用是通过new创建的对象引用。只有当GC明确判断该引用无效时才会回收相应的引用对象，即使抛出OOM。

 

2、软引用是当GC检测到继续创建对象会导致OOM时会进行一次垃圾回收，这次回收会将软引用回收以防抛出异常，根据这样的特点该引用常用来被当做缓存使用。图片缓存框架中，“内存缓存”中的图片是以这种引用来保存，使得JVM在发生OOM之前，可以回收这部分缓存。在静态内部类中，经常会使用虚引用。例如，一个类发送网络请求，承担callback的静态内部类，则常以虚引用的方式来保存外部类(宿主类)的引用，当外部类需要被JVM回收时，不会因为网络请求没有及时回来，导致外部类不能被回收，引起内存泄漏。

 

3、虚引用是那些如果引用未被使用，就会在最近的一次GC时被回收。例如Java的ThreadLocal与动态代理都是基于这样的一个引用实现的，一般针对那些比较敏感的数据。

 

4、幻象引用是针对那些已经执行完析构函数之后，仍然需要再执行一些其他操作的对象，比如资源对象的关闭就可以用到该引用。

 

除了幻象引用（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！所以，对于软引用、弱引用之类，垃圾收集器可能会存在二次确认的问题，以保证处于弱引用状态的对象，没有改变为强引用。

 

如果我们错误的保持了强引用（比如，赋值给了 static 变量），那么对象可能就没有机会变回类似弱引用的可达性状态了，就会产生内存泄漏。所以，检查弱引用指向对象是否被垃圾收集，也是诊断是否有特定内存泄漏的一个思路，如果我们的框架使用到弱引用又怀疑有内存泄漏，就可以从这个角度检查。