1.強引用
本章前文介紹的引用實際上都是強引用,這是使用最普遍的引用。如果一個對象具有強引用,那就 類似于必不可少的生活用品,垃圾回收器絕不會回收它。當內存空 間不足,Java虛擬機寧愿拋出OutOfMemoryError錯誤,使程序異常終止,也不會靠隨意回收具有強引用的對象來解決內存不足問題。
2.軟引用(SoftReference)
如果一個對象只具有軟引用,那就類似于可有可物的生活用品。如果內存空間足夠,垃圾回收器就不會回收它,如果內存空間不足了,就會回收這些對象的內存。只要垃圾回收器沒有回收它,該對象就可以被程序使用。軟引用可用來實現內存敏感的高速緩存。
軟引用可以和一個引用隊列(ReferenceQueue)聯合使用,如果軟引用所引用的對象被垃圾回收,Java虛擬機就會把這個軟引用加入到與之關聯的引用隊列中。
3.弱引用(WeakReference)
如 果一個對象只具有弱引用,那就類似于可有可物的生活用品。弱引用與軟引用的區別在于:只具有弱引用的對象擁有更短暫的生命周期。在垃圾回收器線程掃描它 所管轄的內存區域的過程中,一旦發現了只具有弱引用的對象,不管當前內存空間足夠與否,都會回收它的內存。不過,由于垃圾回收器是一個優先級很低的線程, 因此不一定會很快發現那些只具有弱引用的對象。
弱引用可以和一個引用隊列(ReferenceQueue)聯合使用,如果弱引用所引用的對象被垃圾回收,Java虛擬機就會把這個弱引用加入到與之關聯的引用隊列中。
4.虛引用(PhantomReference)
"虛引用"顧名思義,就是形同虛設,與其他幾種引用都不同,虛引用并不會決定對象的生命周期。如果一個對象僅持有虛引用,那么它就和沒有任何引用一樣,在任何時候都可能被垃圾回收。
虛 引用主要用來跟蹤對象被垃圾回收的活動。虛引用與軟引用和弱引用的一個區別在于:虛引用必須和引用隊列(ReferenceQueue)聯合使用。當垃 圾回收器準備回收一個對象時,如果發現它還有虛引用,就會在回收對象的內存之前,把這個虛引用加入到與之關聯的引用隊列中。程序可以通過判斷引用隊列中是 否已經加入了虛引用,來了解
被引用的對象是否將要被垃圾回收。程序如果發現某個虛引用已經被加入到引用隊列,那么就可以在所引用的對象的內存被回收之前采取必要的行動。
在本書中,"引用"既可以作為動詞,也可以作為名詞,讀者應該根據上下文來區分"引用"的含義。
在 java.lang.ref包中提供了三個類:SoftReference類、WeakReference類和PhantomReference類,它 們分別代表軟引用、弱引用和虛引用。ReferenceQueue類表示引用隊列,它可以和這三種引用類聯合使用,以便跟蹤Java虛擬機回收所引用的對 象的活動。以下程序創建了一個String對象、ReferenceQueue對象和WeakReference對象:
//創建一個強引用
String str = new String("hello");
//創建引用隊列, <String>為范型標記,表明隊列中存放String對象的引用
ReferenceQueue<String> rq = new ReferenceQueue<String>();
//創建一個弱引用,它引用"hello"對象,并且與rq引用隊列關聯
//<String>為范型標記,表明WeakReference會弱引用String對象
WeakReference<String> wf = new WeakReference<String>(str, rq);
以上程序代碼執行完畢,內存中引用與對象的關系如圖11-10所示。
圖11-10 "hello"對象同時具有強引用和弱引用
在圖11-10中,帶實線的箭頭表示強引用,帶虛線的箭頭表示弱引用。從圖中可以看出,此時"hello"對象被str強引用,并且被一個WeakReference對象弱引用,因此"hello"對象不會被垃圾回收。
在以下程序代碼中,把引用"hello"對象的str變量置為null,然后再通過WeakReference弱引用的get()方法獲得"hello"對象的引用:
String str = new String("hello"); //①
ReferenceQueue<String> rq = new ReferenceQueue<String>(); //②
WeakReference<String> wf = new WeakReference<String>(str, rq); //③
str=null; //④取消"hello"對象的強引用
String str1=wf.get(); //⑤假如"hello"對象沒有被回收,str1引用"hello"對象
//假如"hello"對象沒有被回收,rq.poll()返回null
Reference<? extends String> ref=rq.poll(); //⑥
執 行完以上第④行后,內存中引用與對象的關系如圖11-11所示,此 時"hello"對象僅僅具有弱引用,因此它有可能被垃圾回收。假如它還沒有被垃圾回收,那么接下來在第⑤行執行wf.get()方法會返 回"hello"對象的引用,并且使得這個對象被str1強引用。再接下來在第⑥行執行rq.poll()方法會返回null,因為此時引用隊列中沒有任 何引用。ReferenceQueue的poll()方法用于返回隊列中的引用,如果沒有則返回null。

圖11-11 "hello"對象只具有弱引用
在 以下程序代碼中,執行完第④行后,"hello"對象僅僅具有弱引用。接下來兩次調用System.gc()方法,催促垃圾回收器工作,從而提 高"hello"對象被回收的可能性。假如"hello"對象被回收,那么WeakReference對象的引用被加入到ReferenceQueue 中,接下來wf.get()方法返回null,并且rq.poll()方法返回WeakReference對象的引用。圖11-12顯示了執行完第⑧行后 內存中引用與對象的關系。
String str = new String("hello"); //①
ReferenceQueue<String> rq = new ReferenceQueue<String>(); //②
WeakReference<String> wf = new WeakReference<String>(str, rq); //③
str=null; //④
//兩次催促垃圾回收器工作,提高"hello"對象被回收的可能性
System.gc(); //⑤
System.gc(); //⑥
String str1=wf.get(); //⑦ 假如"hello"對象被回收,str1為null
Reference<? extends String> ref=rq.poll(); //⑧

圖11-12 "hello"對象被垃圾回收,弱引用被加入到引用隊列