老徐和阿珍的故事：強引用、軟引用、弱引用、虛引用，傻傻分不清楚

人物背景：

老徐，男，本名徐福貴，從事Java相關研發工作多年，職場老油條，摸魚小能手，雖然歲數不大但長的比較著急，人稱老徐。據說之前炒某幣敗光了所有家產，甚至現在還有欠債。

阿珍，女，本名陳家珍，剛剛入職不久的實習生，雖然是職場菜鳥但聰明好學。據說是學校的四大校花之一，追求她的人從旺角排到了銅鑼灣，不過至今還單身。

阿珍：“老徐，你這茶杯了泡的什麼？紅紅的。”
老徐：“這是枸杞呀。”
阿珍：“枸杞？你最近什麼乾多了，這麼虛！”
老徐：“怎麼可能？看我這身體，不弱的好吧！”
阿珍一臉壞笑地說：“那就是軟了。”
老徐的老臉一紅，辯解到：“我這是養養生，我很強的，好吧。”
看著老徐的窘態，阿珍笑出來聲。老徐起身剛要走，阿珍一把拽住老徐，說：“跟你開玩笑呢，問你個正事，我一直分不清Java的強引用、軟引用、弱引用、虛引用，給我講講唄。”
老徐立刻自信滿滿的坐下，說：“那你可問對人了，我對這方面頗有研究。這四種引用級別由高到低依次是：強引用、軟引用、弱引用、虛引用。”

強引用（StrongReference）

強引用是Java中最常見的引用方式，99.99%用的都是強引用。我們創建了一個對象，並把它賦值給某一個變數，我們就可以通過這個變數操作實際的對象了，比如：

String name = "萬貓學社";
System.out.println(name);

當一個對象被一個或者多個變數強引用時，它就是處於一個可達狀態，不會被垃圾回收機制回收掉。即使在記憶體不夠的情況下，Java虛擬機寧願拋出OutOfMemoryError異常，也不會回收這樣的對象。

軟引用（SoftReference）

軟引用是通過SoftReference類進行實現的，當一個對象只有軟引用的時候，Java虛擬機的垃圾回收機制運行後，當記憶體空間足夠時，它就不會被回收掉；當記憶體空間不夠時，它就會被回收掉。比如：

SoftReference<byte[]> softReference = new SoftReference<>(new byte[1024 * 1024 * 5]);
System.out.println("垃圾回收前：" + softReference.get());

//建議Java虛擬機執行垃圾回收
System.gc();

System.out.println("記憶體足夠時，垃圾回收後：" + softReference.get());

byte[][] bytes = new byte[10][];
for (int i = 0; i < 10; i++) {
    bytes[i] = new byte[1024 * 1024 * 1];
}

System.out.println("記憶體不足時，垃圾回收後：" + softReference.get());

在運行時加入-Xmx15M （設置Java堆的最大記憶體為15M）和-XX:+PrintGC（開啟垃圾回收的日誌列印）參數，我們就可以看到下麵的結果：

垃圾回收前：[B@1de0aca6
[GC (System.gc())  9173K->6495K(15872K), 0.0033951 secs]
[Full GC (System.gc())  6495K->6434K(15872K), 0.0149312 secs]
記憶體足夠時，垃圾回收後：[B@1de0aca6
[GC (Allocation Failure)  9588K->9570K(15872K), 0.0013485 secs]
[Full GC (Ergonomics)  9570K->9506K(15872K), 0.0032467 secs]
[Full GC (Ergonomics)  12659K->12549K(15872K), 0.0083257 secs]
[Full GC (Ergonomics)  13573K->13573K(15872K), 0.0043525 secs]
[Full GC (Allocation Failure)  13573K->8435K(15872K), 0.0065695 secs]
記憶體不足時，垃圾回收後：null

可以看到，當記憶體空間足夠時，軟引用的對象不會被回收掉；當記憶體空間不夠時，軟引用的對象就會被回收掉。

弱引用（WeakReference）

弱引用是通過WeakReference類進行實現的，弱引用和軟引用很類似，但是比軟引用的級別更低。當一個對象只有弱引用的時候，Java虛擬機的垃圾回收機制運行後，無論記憶體是否足夠，它都會被回收掉。比如：

WeakReference<byte[]> weakReference = new WeakReference<>(new byte[1024 * 1024 * 5]);
System.out.println("垃圾回收前：" + weakReference.get());

//建議Java虛擬機執行垃圾回收
System.gc();

System.out.println("記憶體足夠時，垃圾回收後：" + weakReference.get());

同樣的，在運行時加入-Xmx15M （設置Java堆的最大記憶體為15M）和-XX:+PrintGC（開啟垃圾回收的日誌列印）參數，我們就可以看到下麵的結果：

垃圾回收前：[B@1de0aca6
[GC (System.gc())  9150K->6481K(15872K), 0.0015689 secs]
[Full GC (System.gc())  6481K->1317K(15872K), 0.0062846 secs]
記憶體足夠時，垃圾回收後：null

可以看到，即使在記憶體足夠的時候，弱引用的對象也會被回收掉。

虛引用（PhantomReference）

虛引用通過PhantomReference類進行實現的，虛引用完全類似於沒有引用。如果一個對象只有一個虛引用，那麼它就是和沒有引用差不多。虛引用主要用於跟蹤對象被垃圾回收的狀態，虛引用不能單獨使用，必須和引用隊列（ReferenceQueue）一起使用。我們不能通過虛引用獲取到被引用的對象，只有在該對象被回收後，該對象的虛引用會被放到和虛引用關聯的引用隊列中，比如：

ReferenceQueue referenceQueue = new ReferenceQueue();
PhantomReference<byte[]> phantomReference = new PhantomReference<>(new byte[1024 * 1024 * 5], referenceQueue);

System.out.println("垃圾回收前：" + phantomReference.get());

byte[][] bytes = new byte[10][];
for (int i = 0; i < 5; i++) {
    bytes[i] = new byte[1024 * 1024 * 1];
}

System.out.println("垃圾回收後：" + referenceQueue.poll());

同樣的，在運行時加入-Xmx15M （設置Java堆的最大記憶體為15M）和-XX:+PrintGC（開啟垃圾回收的日誌列印）參數，我們就可以看到下麵的結果：

垃圾回收前：null
[GC (Allocation Failure)  9068K->6517K(15872K), 0.0019272 secs]
[GC (Allocation Failure)  9713K->9621K(15872K), 0.0015966 secs]
[Full GC (Ergonomics)  9621K->9506K(15872K), 0.0092758 secs]
垃圾回收後：java.lang.ref.PhantomReference@1de0aca6

可以看到，不能通過虛引用獲取到被引用的對象，在該對象被回收後，可以從引用隊列中獲取對應的虛引用。

老徐看著阿珍一臉懵逼的樣子說：“小朋友，你是不是有很多問號？”“信息量有點大，我得慢慢消化消化。”阿珍回答到。老徐說：“沒關係，我給你簡單總結一下，很方便理解和記憶。”

總結

• 強引用：Java中最常見的引用方式，即使記憶體不足也不會被垃圾回收。
• 軟引用：當記憶體不足時，垃圾回收機制運行後對象被回收。
• 弱引用：無論記憶體是否足夠，垃圾回收機制運行後對象被回收。
• 虛引用：主要用於跟蹤對象被垃圾回收的狀態，必須和引用隊列一起使用。

最後，謝謝你這麼帥，還給我點贊和關註。