為了更好的管理對(duì)象的引用，Java2平臺(tái)里面引入了java.lang.ref包，這個(gè)包中的類可以讓我們引用對(duì)象，而使得這些對(duì)象不用停留在內(nèi)存中。不僅僅如此，這個(gè)包提供了3個(gè)類SoftReference, WeakReference和 PhantomReference,它們分別代表了系統(tǒng)對(duì)對(duì)象的3鐘引用方式，軟引用，弱引用和虛引用。歸納起來(lái)，java語(yǔ)言對(duì)對(duì)象的引用有如下4鐘：強(qiáng)引用，軟引用，弱引用和虛引用。

　　Java中的對(duì)象引用主要有以下幾種類型：

　　1）強(qiáng)可及對(duì)象（strongly reachable）：

　　可以通過(guò)強(qiáng)引用訪問(wèn)的對(duì)象，一般來(lái)說(shuō)，我們平時(shí)寫代碼的方式都是使用的強(qiáng)引用對(duì)象，比如下邊的代碼段：

　　StringBuilder builder= new StringBuilder()；

　　上邊代碼部分引用obj這個(gè)引用將引用內(nèi)存堆中的一個(gè)對(duì)象，這種情況下，只要obj的引用存在，垃圾回收器就永遠(yuǎn)不會(huì)釋放該對(duì)象的存儲(chǔ)空間。這種對(duì)象我們又成為強(qiáng)引用（Strong references），這種強(qiáng)引用方式就是Java語(yǔ)言的原生的Java引用，我們幾乎每天編程的時(shí)候都用到。上邊代碼JVM存儲(chǔ)了一個(gè)StringBuilder類型的對(duì)象的強(qiáng)引用在變量builder呢。強(qiáng)引用和GC的交互是這樣的，如果一個(gè)對(duì)象通過(guò)強(qiáng)引用可達(dá)或者通過(guò)強(qiáng)引用鏈可達(dá)的話這種對(duì)象就成為強(qiáng)可及對(duì)象，這種情況下的對(duì)象垃圾回收器不予理睬。如果我們開發(fā)過(guò)程不需要垃圾回器回收該對(duì)象，就直接將該對(duì)象賦為前引用。

　　2）軟可及對(duì)象（softly reachable）：

　　不通過(guò)強(qiáng)引用訪問(wèn)的對(duì)象，即不是強(qiáng)可及對(duì)象，但是可以通過(guò)軟引用訪問(wèn)的對(duì)象就成為軟可及對(duì)象，軟可及對(duì)象就需要使用類SoftReference（java.lang.ref.SoftReference）。此種類型的引用主要用于內(nèi)存比較敏感的高速緩存，而且此種引用還是具有較強(qiáng)的引用功能，當(dāng)內(nèi)存不夠的時(shí)候GC會(huì)回收這類內(nèi)存，因此如果內(nèi)存充足的時(shí)候，這種引用通常不會(huì)被回收的。不僅僅如此，這種引用對(duì)象在JVM里面保證在拋出OutOfMemory異常之前，設(shè)置成為null。通俗地講，這種類型的引用保證在JVM內(nèi)存不足的時(shí)候全部被清楚，但是有個(gè)關(guān)鍵在于：垃圾收集器在運(yùn)行時(shí)是否釋放軟可及對(duì)象是不確定的，而且使用垃圾回收算法并不能保證一次性尋找到所有的軟可及對(duì)象。當(dāng)垃圾回收器每次運(yùn)行的時(shí)候都可以隨意釋放不是強(qiáng)可及對(duì)象占用的內(nèi)存，如果垃圾回收器找到了軟可及對(duì)象過(guò)后，可能會(huì)進(jìn)行以下操作：

【1】將SoftReference對(duì)象的referent域設(shè)置成為null，從而使該對(duì)象不再引用heap對(duì)象。

【2】SoftReference引用過(guò)的內(nèi)存堆上的對(duì)象一律被生命為finalizable。

【3】當(dāng)內(nèi)存堆上的對(duì)象finalize()方法被運(yùn)行而且該對(duì)象占用的內(nèi)存被釋放，SoftReference對(duì)象就會(huì)被添加到它的ReferenceQueue，前提條件是ReferenceQueue本身是存在的。

　　既然Java里面存在這樣的對(duì)象，那么我們?cè)诰帉懘a的時(shí)候如何創(chuàng)建這樣的對(duì)象呢？創(chuàng)建步驟如下：

　　先創(chuàng)建一個(gè)對(duì)象，并使用普通引用方式【強(qiáng)引用】，然后再創(chuàng)建一個(gè)SoftReference來(lái)引用該對(duì)象，最后將普通引用設(shè)置為null，通過(guò)這樣的方式，這個(gè)對(duì)象就僅僅保留了一個(gè)SoftReference引用，同時(shí)這種情況我們所創(chuàng)建的對(duì)象就是SoftReference對(duì)象。一般情況下，我們可以使用該引用來(lái)完成Cache功能，就是前邊說(shuō)的用于高速緩存，保證最大限度使用內(nèi)存而不會(huì)引起內(nèi)存泄漏的情況。下邊的代碼段：

　　public static void main(String args[])

　　{

　　　　//創(chuàng)建一個(gè)強(qiáng)可及對(duì)象

　　　　A a = new A();

　　　　//創(chuàng)建這個(gè)對(duì)象的軟引用SoftReference

　　　　SoftReference sr = new SoftReference(a);

　　　　//將強(qiáng)引用設(shè)置為空，以遍垃圾回收器回收強(qiáng)引用

　　　　a = null;

　　　　//下次使用該對(duì)象的操作

　　　　if( sr != null ){

　　　　　　a = (A)sr.get();

　　　　}else{

　　　　　　//這種情況就是由于內(nèi)存過(guò)低，已經(jīng)將軟引用釋放了，因此需要重新裝載一次

　　　　　　a = new A();

　　　　　　sr = new SoftReference(a);

　　　　}

　　}

　　軟引用技術(shù)使得Java系統(tǒng)可以更好地管理內(nèi)存，保持系統(tǒng)穩(wěn)定，防止內(nèi)存泄漏，避免系統(tǒng)崩潰，因此在處理一些內(nèi)存占用大而且生命周期長(zhǎng)使用不頻繁的對(duì)象可以使用該技術(shù)。

　　3)弱可及對(duì)象（weakly reachable）：

　　不是強(qiáng)可及對(duì)象同樣也不是軟可及對(duì)象，僅僅通過(guò)弱引用WeakReference（java.lang.ref.WeakReference）訪問(wèn)的對(duì)象，這種對(duì)象的用途在于規(guī)范化映射（canonicalized mapping），對(duì)于生存周期相對(duì)比較長(zhǎng)而且重新創(chuàng)建的時(shí)候開銷少的對(duì)象，弱引用也比較有用，和軟引用對(duì)象不同的是，垃圾回收器如果碰到了弱可及對(duì)象，將釋放WeakReference對(duì)象的內(nèi)存，但是垃圾回收器需要運(yùn)行很多次才能夠找到弱可及對(duì)象。弱引用對(duì)象在使用的時(shí)候，可以配合ReferenceQueue類使用，如果弱引用被回收，JVM就會(huì)把這個(gè)弱引用加入到相關(guān)的引用隊(duì)列中去。最簡(jiǎn)單的弱引用方法如以下代碼：

　　WeakReference weakWidget = new WeakReference(classA);

　　在上邊代碼里面，當(dāng)我們使用weakWidget.get()來(lái)獲取classA的時(shí)候，由于弱引用本身是無(wú)法阻止垃圾回收的，所以我們也許會(huì)拿到一個(gè)null為返回。【*：這里提供一個(gè)小技巧，如果我們希望取得某個(gè)對(duì)象的信息，但是又不影響該對(duì)象的垃圾回收過(guò)程，我們就可以使用WeakReference來(lái)記住該對(duì)象，一般我們?cè)陂_發(fā)調(diào)試器和優(yōu)化器的時(shí)候使用這個(gè)是很好的一個(gè)手段。】

　　如果上邊的代碼部分，我們通過(guò)weakWidget.get()返回的是null就證明該對(duì)象已經(jīng)被垃圾回收器回收了，而這種情況下弱引用對(duì)象就失去了使用價(jià)值，GC就會(huì)定義為需要進(jìn)行清除工作。這種情況下弱引用無(wú)法引用任何對(duì)象，所以在JVM里面就成為了一個(gè)死引用，這就是為什么我們有時(shí)候需要通過(guò)ReferenceQueue類來(lái)配合使用的原因，使用了ReferenceQueue過(guò)后，就使得我們更加容易監(jiān)視該引用的對(duì)象，如果我們通過(guò)一ReferenceQueue類來(lái)構(gòu)造一個(gè)若引用，當(dāng)若引用的對(duì)象已經(jīng)被回收的時(shí)候，系統(tǒng)將自動(dòng)使用對(duì)象引用隊(duì)列來(lái)代替對(duì)象引用，而且我們可以通過(guò)ReferenceQueue類的運(yùn)行來(lái)決定是否真正要從垃圾回收器里面將該死引用（Dead Reference）清除。

　　弱引用代碼段：

　　//創(chuàng)建普通引用對(duì)象

　　MyObject object = new MyObject();

　　//創(chuàng)建一個(gè)引用隊(duì)列

　　ReferenceQueue rq = new ReferenceQueue();

　　//使用引用隊(duì)列創(chuàng)建MyObject的弱引用

　　WeakReference wr = new WeakReference(object,rq);

　　這里提供兩個(gè)實(shí)在的場(chǎng)景來(lái)描述弱引用的相關(guān)用法：

　　（1）你想給對(duì)象附加一些信息，于是你用一個(gè) Hashtable 把對(duì)象和附加信息關(guān)聯(lián)起來(lái)。你不停的把對(duì)象和附加信息放入 Hashtable 中，但是當(dāng)對(duì)象用完的時(shí)候，你不得不把對(duì)象再?gòu)?Hashtable 中移除，否則它占用的內(nèi)存變不會(huì)釋放。萬(wàn)一你忘記了，那么沒(méi)有從 Hashtable 中移除的對(duì)象也可以算作是內(nèi)存泄漏。理想的狀況應(yīng)該是當(dāng)對(duì)象用完時(shí)，Hashtable 中的對(duì)象會(huì)自動(dòng)被垃圾收集器回收，不然你就是在做垃圾回收的工作。

　　（2）你想實(shí)現(xiàn)一個(gè)圖片緩存，因?yàn)榧虞d圖片的開銷比較大。你將圖片對(duì)象的引用放入這個(gè)緩存，以便以后能夠重新使用這個(gè)對(duì)象。但是你必須決定緩存中的哪些圖片不再需要了，從而將引用從緩存中移除。不管你使用什么管理緩存的算法，你實(shí)際上都在處理垃圾收集的工作，更簡(jiǎn)單的辦法（除非你有特殊的需求，這也應(yīng)該是最好的辦法）是讓垃圾收集器來(lái)處理，由它來(lái)決定回收哪個(gè)對(duì)象。

　　當(dāng)Java回收器遇到了弱引用的時(shí)候有可能會(huì)執(zhí)行以下操作：

【1】將WeakReference對(duì)象的referent域設(shè)置成為null，從而使該對(duì)象不再引用heap對(duì)象。

【2】WeakReference引用過(guò)的內(nèi)存堆上的對(duì)象一律被生命為finalizable。

【3】當(dāng)內(nèi)存堆上的對(duì)象finalize()方法被運(yùn)行而且該對(duì)象占用的內(nèi)存被釋放，WeakReference對(duì)象就會(huì)被添加到它的ReferenceQueue，前提條件是ReferenceQueue本身是存在的。

　　4)清除：

　　當(dāng)引用對(duì)象的referent域設(shè)置為null，并且引用類在內(nèi)存堆中引用的對(duì)象聲明為可結(jié)束的時(shí)候，該對(duì)象就可以清除，清除不做過(guò)多的講述

　　5)虛可及對(duì)象（phantomly reachable）：

　　不是強(qiáng)可及對(duì)象，也不是軟可及對(duì)象，同樣不是弱可及對(duì)象，之所以把虛可及對(duì)象放到最后來(lái)講，主要也是因?yàn)樗奶厥庑裕袝r(shí)候我們又稱之為“幽靈對(duì)象”，已經(jīng)結(jié)束的，可以通過(guò)虛引用來(lái)訪問(wèn)該對(duì)象。我們使用類PhantomReference（java.lang.ref.PhantomReference）來(lái)訪問(wèn)，這個(gè)類只能用于跟蹤被引用對(duì)象進(jìn)行的收集，同樣的，可以用于執(zhí)行per-mortern清除操作。PhantomReference必須與ReferenceQueue類一起使用。需要使用ReferenceQueue是因?yàn)樗軌虺洚?dāng)通知機(jī)制，當(dāng)垃圾收集器確定了某個(gè)對(duì)象是虛可及對(duì)象的時(shí)候，PhantomReference對(duì)象就被放在了它的ReferenceQueue上，這就是一個(gè)通知，表明PhantomReference引用的對(duì)象已經(jīng)結(jié)束，可以收集了，一般情況下我們剛好在對(duì)象內(nèi)存在回收之前采取該行為。這種引用不同于弱引用和軟引用，這種方式通過(guò)get()獲取到的對(duì)象總是返回null，僅僅當(dāng)這些對(duì)象在ReferenceQueue隊(duì)列里面的時(shí)候，我們可以知道它所引用的哪些對(duì)對(duì)象是死引用（Dead Reference）。而這種引用和弱引用的區(qū)別在于：

　　弱引用（WeakReference）是在對(duì)象不可達(dá)的時(shí)候盡快進(jìn)入ReferenceQueue隊(duì)列的，在finalization方法執(zhí)行和垃圾回收之前是確實(shí)會(huì)發(fā)生的，理論上這類對(duì)象是不正確的對(duì)象，但是WeakReference對(duì)象可以繼續(xù)保持Dead狀態(tài)，

　　虛引用（PhantomReference）是在對(duì)象確實(shí)已經(jīng)從物理內(nèi)存中移除過(guò)后才進(jìn)入的ReferenceQueue隊(duì)列，而且get()方法會(huì)一直返回null

　　當(dāng)垃圾回收器遇到了虛引用的時(shí)候?qū)⒂锌赡軋?zhí)行以下操作：

【1】PhantomReference引用過(guò)的heap對(duì)象聲明為finalizable；

【2】虛引用在堆對(duì)象釋放之前就添加到了它的ReferenceQueue里面，這種情況使得我們可以在堆對(duì)象被回收之前采取操作（*：再次提醒，PhantomReference對(duì)象必須經(jīng)過(guò)關(guān)聯(lián)的ReferenceQueue來(lái)創(chuàng)建，就是說(shuō)必須和ReferenceQueue類配合操作）

　　看似沒(méi)有用處的虛引用，有什么用途呢？

1.首先，我們可以通過(guò)虛引用知道對(duì)象究竟什么時(shí)候真正從內(nèi)存里面移除的，而且這也是唯一的途徑。

2.虛引用避過(guò)了finalize()方法，因?yàn)閷?duì)于此方法的執(zhí)行而言，虛引用真正引用到的對(duì)象是異常對(duì)象，若在該方法內(nèi)要使用對(duì)象只能重建。一般情況垃圾回收器會(huì)輪詢兩次，一次標(biāo)記為finalization，第二次進(jìn)行真實(shí)的回收，而往往標(biāo)記工作不能實(shí)時(shí)進(jìn)行，或者垃圾回收其會(huì)等待一個(gè)對(duì)象去標(biāo)記finalization。這種情況很有可能引起MemoryOut，而使用虛引用這種情況就會(huì)完全避免。因?yàn)樘撘迷谝脤?duì)象的過(guò)程不會(huì)去使得這個(gè)對(duì)象由Dead復(fù)活，而且這種對(duì)象是可以在回收周期進(jìn)行回收的。

　　在JVM內(nèi)部，虛引用比起使用finalize()方法更加安全一點(diǎn)而且更加有效。而finaliaze()方法回收在虛擬機(jī)里面實(shí)現(xiàn)起來(lái)相對(duì)簡(jiǎn)單，而且也可以處理大部分工作，所以我們?nèi)匀皇褂眠@種方式來(lái)進(jìn)行對(duì)象回收的掃尾操作，但是有了虛引用過(guò)后我們可以選擇是否手動(dòng)操作該對(duì)象使得程序更加高效完美。

2.Java里面對(duì)象的生命周期

　　在JVM運(yùn)行空間里面，對(duì)象整個(gè)聲明周期大致分為以下幾個(gè)階段：

　　創(chuàng)建階段（Creating）->應(yīng)用階段（Using）->不可視階段（Invisible）->不可達(dá)階段（Unreachable）->可收集階段（Collected）->終結(jié)階段（Finalized）->釋放階段（Free）

　　【1】創(chuàng)建階段：

　　創(chuàng)建過(guò)程需要經(jīng)過(guò)其中幾步：

　　為對(duì)象分配內(nèi)存空間

　　開始構(gòu)造對(duì)象

　　遞歸調(diào)用超類的構(gòu)造方法

　　進(jìn)行對(duì)象實(shí)例初始化和變量初始化

　　執(zhí)行構(gòu)造方法體

　　【2】應(yīng)用階段特征：

　　系統(tǒng)至少維護(hù)著對(duì)象的一個(gè)強(qiáng)引用（Strong Reference）

　　所有該對(duì)象的引用全部是強(qiáng)引用，除非我們顯示聲明了軟引用、弱引用或者虛引用

　　【3】不可是視階段：

　　不可視階段就是我們?cè)趨^(qū)域代碼中不可以再引用它，就是強(qiáng)引用已經(jīng)消失，一般情況我們把這個(gè)時(shí)候的對(duì)象設(shè)置為null，其主要目的是讓JVM發(fā)現(xiàn)它，并且可以及時(shí)回收該對(duì)象所占用資源

　　【4】不可到達(dá)階段：

　　不可達(dá)階段的對(duì)象，在虛擬機(jī)所管理的對(duì)象引用根集合中再也找不到直接或間接的強(qiáng)引用，這些對(duì)象通常是指所有線程棧中的臨時(shí)變量以及相關(guān)引用，這種對(duì)象都是要預(yù)備回收的對(duì)象，但是這時(shí)候不能被GC直接回收。

　　【5】可收集階段、終結(jié)階段、釋放階段：

　　對(duì)象生命周期最后一個(gè)階段，這種階段的對(duì)象可能處于三種狀態(tài)：

　　垃圾回收器發(fā)現(xiàn)對(duì)象已經(jīng)不可達(dá)

　　finalize方法已經(jīng)被執(zhí)行

     對(duì)象已經(jīng)被重用