Java中引用的详解

Java中没有指针，到处都是引用(除了基本类型)。所以，当然，你肯定知道java的引用，并用了很久，但是是不是对此了解地比较全面？而这些引用有什么作用，且有什么不同呢？
Java中有个java.lang.ref包，这里面都是描述引用对象的，包括了Reference，SoftReference，WeakReference和PhantomReference。其中，Reference是基类其他三个类的基类。下面就这几种引用对象做个说明。

强引用（Strong References）
我们每天都在用强引用（如果你每天都在用java的话），一段如下的代码：
HashMap mapRef = new HashMap();
就是通过new HashMap();创建了一个对象（这东西在heap上），并把一个强引用存到了mapRef引用中。而强引用之为“强”的地方就在于其对垃圾回收器所产生的影响。如果一个对象可以经由一条强引用链可达（也就说这个对象是Strongly reachable），那么就说明这个类不适合被垃圾回收。我们也绝对不希望正在使用的对象一下子了无踪迹了。

但是强引用会对我们的应用产生很“强”的影响。比如：经常会碰到一个问题，缓存。通过Set（以set为例吧）模拟的缓存，在应用运行的过程中，会不断有 大量对象添加到set中。这些对象并不会被GC回收，并且随着对象的增多，我们的内存也会不断变大，终于有一天OutOfMemory啦。其实，set可 能使用频率还不大，HashMap的key-value模式让我们爱不释手，引诱着你去不断地put，put，扑通。。OutOfMemory啦。
对于java这门有魅力，有活力，有朝气，有老气，有垃圾自动回收机制的语言而言，我们不应被上述问题所困扰。

弱引用（Weak Reference）
弱引用，就是不是那种用强制的方式要求对象存在于内存的引用。可以借助垃圾回收器来判断某个对象的可达性，并帮你回收弱引用所引用的对象。如何创建一个弱引用呢：
StringBuffer sbuff = new StringBuffer("What is a WeakReference?");
WeakReference<StringBuffer> wref = new WeakReference<StringBuffer>(sbuff);

sbbuff=null;//这里的操作，看情况定。在这里主要为了说明，原来强引用的一个对象，被转成一个弱引用来指向。然后通过wref.get()来获取sbuff对象。因为弱引用并没强悍到可以阻止垃圾回收器回收wref引用的对象（这里要区分引用对象和被引用的对象，在创建一个WeakReference时，就有一个引用对象诞生了，它指向了一个被引用的对象），所以可能从某一刻开始，wref.get()就开始给我们null了。
对于上面提到的使用HashMap时，对象过多（并且不删除，而被垃圾回收）会造成的OutOfMemory问题，可以通过WeakHashMap来实现，这样垃圾回收器就会帮我们处理那些时间长了不用，还占地方的类了，而不至于出现OutOfMemory问题。引用队列（ ReferenceQueue，何方神圣？）
当WeakReference开始返回null时，说明它原来指向的对象已经变成了垃圾。另外也说明这个WeakReference对我们已经没多少用处了。我们需要做点什么来处理这些没用的东西？
逢此危难之际，ReferenceQueue闪亮登场。据官方资料，其定义为：
Reference queues, to which registered reference objects are appended by the garbage collector after the appropriate reachability changes are detected. 
（当检测到相应的可达性发生改变后，垃圾回收器就会将注册有此队列的引用对象添加到这个引用队列中。）
如何注册一个队列？在WeakReference的构造函数中，有一个WeakReference(T referent, ReferenceQueue<? super T> q)。所以，当一个WeakReference变成一个死引用时，它就会被添加到这个ReferenceQueue中，只要定期的来处理一下这个ReferenceQueue就可以了。

不同的引用

引用实际上是有好几种的，就如我们在java.lang.ref包中看到的那样，再加上强引用，有4种引用类型：强（Strong）、软（Soft）、弱（Weak）、幻象（Phantom），引用依次从强到弱。接下来，就看看其他的引用。

软引用（Soft Reference）

软引用，跟弱引用功能挺像的。但是软引用指向的对象一般会比弱引用的存活时间长一些，直到内存空间不够时，才会被垃圾回收。一个Weakly reachable对象，是仅仅被WeakReference引用的，并且会被垃圾回收器在下一个垃圾回收周期中丢弃；而一个Softly reachable对象，则会活地时间长一些。

软引用给我们带来了很大的实惠，尤其是缓存的实现。比如，我们有一个缓存池，对于内存比较紧张的情况来说，一旦要达到memory上限时，垃圾回收器就将Soft Reference引用的对象释放掉，以避免OutOfMemory惨剧的发生。

幻象引用（Phantom Reference）

幻象引用，是不同于Soft和Weak的引用。幻象引用对指向对象的引用强度如此之脆弱，以至于调用方法get()时，总是返回null。它的主要作用就是跟踪所指向的对象已经dead了，那么其跟WeakReference的区别是什么呢？

它们的区别就在于：是在什么时候，这个引用对象被添加到引用队列中的。WeakReference是在当其所引用的对象变成Weakly Reachable时被添加到引用队列中的，这发生在一个对象被finalization或被垃圾回收之前的。理论上讲，一个对象在被finalize()时，是可以被“复活”的，但此时WeakReference已经没活力了。对幻象引用来说，只有当其所引用的对象被彻底垃圾回收（从内存中消除）时，才会添加到引用队列中。而幻象引用的get方法总是返回null，就是要避免我们来“复活”一个奄奄一息的对象。

那么幻象引用有何实际作用？

第一、我们可以在监控一个对象什么时候被彻底销毁了。那样，就可以做点什么其他事情（看你是不是有这方面的需求啦）。不过实际中，这种情况也不多的。

第二、因为理论上存在的，可以通过一个对象的finalize()方法“复活”一个对象，那么如果在一次垃圾回收处理时，调用了一个对象的finalize()（这个方法在何时调用不确定），却让它复活了。要再苦苦等待finalize()的执行，还不知道要到猴年马月的（天下大赦可以有，但不是天天有。谁知道啥时候天朝更替，人主易位）。突然就出现了OutOfMemory错误了。

而幻象引用绝对不会再让对象复活，只要被它逮着了，事情就简单了：挂定了！

总而言之，言而总之，归根结底：

引用是关系垃圾回收的。

转载自：http://www.cnblogs.com/ericchen/

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.ArrayList;
import java.util.Arrays;
import java.util.Collection;
import java.util.Collections;
import java.util.HashSet;
import java.util.LinkedList;
import java.util.List;
import java.util.Set;

class VeryBig{
	private static final int SIZE = 10000;
	private long[] la = new long[SIZE];
	private String ident;
	public VeryBig(String id) {
		ident = id;
	}
	@Override
	public String toString() {
		return ident;
	}
	protected void finalize() {
		System.out.println("finalize...." + ident);
	}
}

public class Test{
	private static ReferenceQueue<VeryBig> rq = new ReferenceQueue<VeryBig>();
	public static void checkQueue() {
		Reference<? extends VeryBig> inq = rq.poll();
		if (inq != null) {
			System.out.println("in Queue : " + inq.get());
		}
	}
	public static void main(String[] args) {
		int size = 10;
		System.out.println("--------Soft------------");
		LinkedList<SoftReference<VeryBig>> sa = new LinkedList<SoftReference<VeryBig>>();
		for (int i = 0; i < size; ++i) {
			sa.add(new SoftReference<VeryBig>(new VeryBig("soft" + i), rq));
			System.out.println("just created soft: " + sa.getLast().get());
			checkQueue();
		}
		SoftReference<VeryBig> s = new SoftReference<VeryBig>(new VeryBig("soft"));

		System.out.println("--------Weak------------");
		LinkedList<WeakReference<VeryBig>> wa = new LinkedList<WeakReference<VeryBig>>();
		for (int i = 0; i < size; ++i) {
			wa.add(new WeakReference<VeryBig>(new VeryBig("weak" + i), rq));
			System.out.println("just create weak : " + wa.getLast().get());
			checkQueue();
		}
		WeakReference<VeryBig> w = new WeakReference<VeryBig>(new VeryBig("Weak"));

		System.gc();

		LinkedList<PhantomReference<VeryBig>> pa = new LinkedList<PhantomReference<VeryBig>>();
		for (int i = 0; i < size; ++i) {
			pa.add(new PhantomReference<VeryBig>(new VeryBig("phantom " + i), rq));
			System.out.println("just create Phantom : " + pa.getLast().get());
			checkQueue();
		}
	}
}

输出：
--------Soft------------
just created soft: soft0
just created soft: soft1
just created soft: soft2
just created soft: soft3
just created soft: soft4
just created soft: soft5
just created soft: soft6
just created soft: soft7
just created soft: soft8
just created soft: soft9
--------Weak------------
just create weak : weak0
just create weak : weak1
just create weak : weak2
just create weak : weak3
just create weak : weak4
just create weak : weak5
just create weak : weak6
just create weak : weak7
just create weak : weak8
just create weak : weak9
just create Phantom : null
just create Phantom : null
finalize....weak2
finalize....Weak
in Queue : null
finalize....weak9
just create Phantom : null
finalize....weak8
in Queue : null
finalize....weak7
just create Phantom : null
finalize....weak6
finalize....weak5
finalize....weak4
finalize....weak3
finalize....weak1
finalize....weak0
in Queue : null
just create Phantom : null
in Queue : null
just create Phantom : null
in Queue : null
just create Phantom : null
in Queue : null
just create Phantom : null
in Queue : null
just create Phantom : null
in Queue : null
just create Phantom : null
in Queue : null