如果一個(gè)內(nèi)存中的對(duì)象沒有任何引用的話，就說明這個(gè)對(duì)象已經(jīng)不再被使用了，從而可以成為被垃圾回收的候選。不過由于垃圾回收器的運(yùn)行時(shí)間不確定，可被垃圾回收的對(duì)象的實(shí)際被回收時(shí)間是不確定的。對(duì)于一個(gè)對(duì)象來說，只要有引用的存在，它就會(huì)一直存在于內(nèi)存中。如果這樣的對(duì)象越來越多，超出了JVM中的內(nèi)存總數(shù)，JVM就會(huì)拋出OutOfMemory錯(cuò)誤。雖然垃圾回收的具體運(yùn)行是由JVM來控制的，但是開發(fā)人員仍然可以在一定程度上與垃圾回收器進(jìn)行交互，其目的在于更好的幫助垃圾回收器管理好應(yīng)用的內(nèi)存。這種交互方式就是使用JDK 1.2引入的java.lang.ref包。

1 強(qiáng)引用
強(qiáng)引用是使用最普遍的引用。如果一個(gè)對(duì)象具有強(qiáng)引用，那垃圾回收器絕不會(huì)回收它。當(dāng)內(nèi)存空間不足，Java虛擬機(jī)寧愿拋出OutOfMemoryError錯(cuò)誤，使程序異常終止，也不會(huì)靠隨意回收具有強(qiáng)引用的對(duì)象來解決內(nèi)存不足的問題。
如Date date = new Date()，date就是一個(gè)對(duì)象的強(qiáng)引用。對(duì)象的強(qiáng)引用可以在程序中到處傳遞。很多情況下，會(huì)同時(shí)有多個(gè)引用指向同一個(gè)對(duì)象。強(qiáng)引用的存在限制了對(duì)象在內(nèi)存中的存活時(shí)間。假如對(duì)象A中包含了一個(gè)對(duì)象B的強(qiáng)引用，那么一般情況下，對(duì)象B的存活時(shí)間就不會(huì)短于對(duì)象A。如果對(duì)象A沒有顯式的把對(duì)象B的引用設(shè)為null的話，就只有當(dāng)對(duì)象A被垃圾回收之后，對(duì)象B才不再有引用指向它，才可能獲得被垃圾回收的機(jī)會(huì)。
實(shí)例代碼：

package com.skywang.java;

public class StrongReferenceTest {

 public static void main(String[] args) {
  MyDate date = new MyDate();
  System.gc();
 }
}

運(yùn)行結(jié)果：
<無任何輸出>
結(jié)果說明：即使顯式調(diào)用了垃圾回收，但是用于date是強(qiáng)引用，date沒有被回收。
除了強(qiáng)引用之外，java.lang.ref包中提供了對(duì)一個(gè)對(duì)象的不同的引用方式。JVM的垃圾回收器對(duì)于不同類型的引用有不同的處理方式。

2 軟引用
如果一個(gè)對(duì)象只具有軟引用，則內(nèi)存空間足夠，垃圾回收器就不會(huì)回收它；如果內(nèi)存空間不足了，就會(huì)回收這些對(duì)象的內(nèi)存。只要垃圾回收器沒有回收它，該對(duì)象就可以被程序使用。軟引用可用來實(shí)現(xiàn)內(nèi)存敏感的高速緩存。
軟引用可以和一個(gè)引用隊(duì)列（ReferenceQueue）聯(lián)合使用，如果軟引用所引用的對(duì)象被垃圾回收器回收，Java虛擬機(jī)就會(huì)把這個(gè)軟引用加入到與之關(guān)聯(lián)的引用隊(duì)列中。
軟引用（soft reference）在強(qiáng)度上弱于強(qiáng)引用，通過類SoftReference來表示。它的作用是告訴垃圾回收器，程序中的哪些對(duì)象是不那么重要，當(dāng)內(nèi)存不足的時(shí)候是可以被暫時(shí)回收的。當(dāng)JVM中的內(nèi)存不足的時(shí)候，垃圾回收器會(huì)釋放那些只被軟引用所指向的對(duì)象。如果全部釋放完這些對(duì)象之后，內(nèi)存還不足，才會(huì)拋出OutOfMemory錯(cuò)誤。軟引用非常適合于創(chuàng)建緩存。當(dāng)系統(tǒng)內(nèi)存不足的時(shí)候，緩存中的內(nèi)容是可以被釋放的。比如考慮一個(gè)圖像編輯器的程序。該程序會(huì)把圖像文件的全部內(nèi)容都讀取到內(nèi)存中，以方便進(jìn)行處理。而用戶也可以同時(shí)打開多個(gè)文件。當(dāng)同時(shí)打開的文件過多的時(shí)候，就可能造成內(nèi)存不足。如果使用軟引用來指向圖像文件內(nèi)容的話，垃圾回收器就可以在必要的時(shí)候回收掉這些內(nèi)存。    
實(shí)例代碼：

package com.skywang.java;

import java.lang.ref.SoftReference;

public class SoftReferenceTest {

 public static void main(String[] args) {
  SoftReference ref = new SoftReference(new MyDate());
  ReferenceTest.drainMemory();
 }
}

運(yùn)行結(jié)果：
<無任何輸出>
結(jié)果說明：在內(nèi)存不足時(shí)，軟引用被終止。軟引用被禁止時(shí)，

SoftReference ref = new SoftReference(new MyDate());
ReferenceTest.drainMemory();

等價(jià)于

MyDate date = new MyDate();

// 由JVM決定運(yùn)行
if(JVM.內(nèi)存不足()) {
 date = null;
 System.gc();
}

3 弱引用
弱引用（weak reference）在強(qiáng)度上弱于軟引用，通過類WeakReference來表示。它的作用是引用一個(gè)對(duì)象，但是并不阻止該對(duì)象被回收。如果使用一個(gè)強(qiáng)引用的話，只要該引用存在，那么被引用的對(duì)象是不能被回收的。弱引用則沒有這個(gè)問題。在垃圾回收器運(yùn)行的時(shí)候，如果一個(gè)對(duì)象的所有引用都是弱引用的話，該對(duì)象會(huì)被回收。弱引用的作用在于解決強(qiáng)引用所帶來的對(duì)象之間在存活時(shí)間上的耦合關(guān)系。弱引用最常見的用處是在集合類中，尤其在哈希表中。哈希表的接口允許使用任何Java對(duì)象作為鍵來使用。當(dāng)一個(gè)鍵值對(duì)被放入到哈希表中之后，哈希表對(duì)象本身就有了對(duì)這些鍵和值對(duì)象的引用。如果這種引用是強(qiáng)引用的話，那么只要哈希表對(duì)象本身還存活，其中所包含的鍵和值對(duì)象是不會(huì)被回收的。如果某個(gè)存活時(shí)間很長的哈希表中包含的鍵值對(duì)很多，最終就有可能消耗掉JVM中全部的內(nèi)存。
對(duì)于這種情況的解決辦法就是使用弱引用來引用這些對(duì)象，這樣哈希表中的鍵和值對(duì)象都能被垃圾回收。Java中提供了WeakHashMap來滿足這一常見需求。
示例代碼：

package com.skywang.java;

import java.lang.ref.WeakReference;

public class WeakReferenceTest {

 public static void main(String[] args) {
  WeakReference ref = new WeakReference(new MyDate());
  System.gc(); 
 }
}

運(yùn)行結(jié)果：

obj [Date: 1372142034360] is gc

結(jié)果說明：在JVM垃圾回收運(yùn)行時(shí)，弱引用被終止.

WeakReference ref = new WeakReference(new MyDate());
System.gc();

等同于：

MyDate date = new MyDate();

// 垃圾回收
if(JVM.內(nèi)存不足()) {
 date = null;
 System.gc();
}

弱引用與軟引用的區(qū)別在于：只具有弱引用的對(duì)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(nèi)存區(qū)域的過程中，一旦發(fā)現(xiàn)了只具有弱引用的對(duì)象，不管當(dāng)前內(nèi)存空間足夠與否，都會(huì)回收它的內(nèi)存。不過，由于垃圾回收器是一個(gè)優(yōu)先級(jí)很低的線程，因此不一定會(huì)很快發(fā)現(xiàn)那些只具有弱引用的對(duì)象。
弱引用可以和一個(gè)引用隊(duì)列（ReferenceQueue）聯(lián)合使用，如果弱引用所引用的對(duì)象被垃圾回收，Java虛擬機(jī)就會(huì)把這個(gè)弱引用加入到與之關(guān)聯(lián)的引用隊(duì)列中。

4 假象引用
又叫幽靈引用~在介紹幽靈引用之前，要先介紹Java提供的對(duì)象終止化機(jī)制（finalization）。在Object類里面有個(gè)finalize方法，其設(shè)計(jì)的初衷是在一個(gè)對(duì)象被真正回收之前，可以用來執(zhí)行一些清理的工作。因?yàn)镴ava并沒有提供類似C++的析構(gòu)函數(shù)一樣的機(jī)制，就通過 finalize方法來實(shí)現(xiàn)。但是問題在于垃圾回收器的運(yùn)行時(shí)間是不固定的，所以這些清理工作的實(shí)際運(yùn)行時(shí)間也是不能預(yù)知的。幽靈引用（phantom reference）可以解決這個(gè)問題。在創(chuàng)建幽靈引用PhantomReference的時(shí)候必須要指定一個(gè)引用隊(duì)列。當(dāng)一個(gè)對(duì)象的finalize方法已經(jīng)被調(diào)用了之后，這個(gè)對(duì)象的幽靈引用會(huì)被加入到隊(duì)列中。通過檢查該隊(duì)列里面的內(nèi)容就知道一個(gè)對(duì)象是不是已經(jīng)準(zhǔn)備要被回收了。
幽靈引用及其隊(duì)列的使用情況并不多見，主要用來實(shí)現(xiàn)比較精細(xì)的內(nèi)存使用控制，這對(duì)于移動(dòng)設(shè)備來說是很有意義的。程序可以在確定一個(gè)對(duì)象要被回收之后，再申請(qǐng)內(nèi)存創(chuàng)建新的對(duì)象。通過這種方式可以使得程序所消耗的內(nèi)存維持在一個(gè)相對(duì)較低的數(shù)量。
比如下面的代碼給出了一個(gè)緩沖區(qū)的實(shí)現(xiàn)示例。

public class PhantomBuffer {
 private byte[] data = new byte[0];
 private ReferenceQueue<byte[]> queue = new ReferenceQueue<byte[]>();
 private PhantomReference<byte[]> ref = new PhantomReference<byte[]>(data, queue);
 public byte[] get(int size) {
  if (size <= 0) {
   throw new IllegalArgumentException("Wrong buffer size");
  }
  if (data.length < size) {
   data = null;
   System.gc(); //強(qiáng)制運(yùn)行垃圾回收器
    try {
    queue.remove(); //該方法會(huì)阻塞直到隊(duì)列非空
    ref.clear(); //幽靈引用不會(huì)自動(dòng)清空，要手動(dòng)運(yùn)行
    ref = null;
    data = new byte[size];
    ref = new PhantomReference<byte[]>(data, queue);
   } catch (InterruptedException e) {
    e.printStackTrace();
   }
  }
  return data;
 }
}

在上面的代碼中，每次申請(qǐng)新的緩沖區(qū)的時(shí)候，都首先確保之前的緩沖區(qū)的字節(jié)數(shù)組已經(jīng)被成功回收。引用隊(duì)列的remove方法會(huì)阻塞直到新的幽靈引用被加入到隊(duì)列中。不過需要注意的是，這種做法會(huì)導(dǎo)致垃圾回收器被運(yùn)行的次數(shù)過多，可能會(huì)造成程序的吞吐量過低。
示例代碼：

package com.skywang.java;

import java.lang.ref.ReferenceQueue;
import java.lang.ref.PhantomReference;

public class PhantomReferenceTest {

 public static void main(String[] args) {
  ReferenceQueue queue = new ReferenceQueue();
  PhantomReference ref = new PhantomReference(new MyDate(), queue);
  System.gc();
 }
}

運(yùn)行結(jié)果：

obj [Date: 1372142282558] is gc

結(jié)果說明：假象引用，在實(shí)例化后，就被終止了。

ReferenceQueue queue = new ReferenceQueue();
PhantomReference ref = new PhantomReference(new MyDate(), queue);
System.gc();

等同于：

MyDate date = new MyDate();
date = null;

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