最近面试了一个连引用都不懂的Java程序员

最近就说到了一个面试题

谈谈对Java中几种引用的理解。

因此打算以该面试题为例子，写篇文章说说在Java中引用是什么以及怎么用。 【划重点：给你三秒钟时间思考，如果是你，该如何回答面试官的这个问题呢】

引用是什么

【划重点】在Java中引用包括：

• FinalReference 强引用
• SoftReference 软引用
• WeakReference 弱引用
• Phantomreference 虚引用

那么为什么会提供这四种引用呢，主要原因有：

• 方便Jvm进行垃圾回收
• 方便开发人员使用，开发人员可以灵活的决定某些对象的生命周期

日常开发如何使用

学以致用，那么这几个引用在日常中我们如何进行使用呢？ 接下来我会给出相关demo！！！

FinalReference 强引用

类似于 Object o = new Object() 这类的引用，创建一个对象后，该引用会被保存在JVM栈中，而且只要强引用存在，垃圾回收器就不会回收掉被引用的对象。

日常使用

强引用的例子比比皆是，因为在日常开发中我们是会经常去new一个对象的，而该new出来的对象便是强引用的，也就是说只要该引用存在，垃圾回收器就不会回收掉。 【划重点：JVM怎么知道引用在不在？】

SoftReference 软引用

软引用关联的对象，在内存不够的情况下，会把这些软引用关联的对象列入垃圾回收范围中，然后进行回收，也就是说软引用并非是完全安全的，在内存不够的情况下是会被垃圾回收器回收掉的。

给出demo

 

 

 

通过注释便可以知道，我这里实例化了多个大对象，然后放入softReferences数组中，之后便遍历打印出其中的对象的命名，打印结果如下

 

 

 

可以通过结果看出，前面四个对象因为内存不够而被垃圾回收器回收了。

日常使用

在我司的项目中，部分是使用软引用来保存从数据库中取出的数据，具体是做了一个中间层的封装，该中间层的作用就是在get出数据的时候会去判断数据是否为null，如果是为null再次从数据库读取，读取后再放入软引用的集合中，这样的做法是可以避免内存溢出。

WeakReference 弱引用

弱引用比软引用更弱，被弱引用关联的对象只能存活到发生下一次垃圾回收之前，也就是说当发生GC时，无论当前内存是否足够，都会被回收掉。

给出demo

 

 

 

代码很简短，就是先构建一个弱引用对象，然后在gc前先打印出来证明它存在过，之后手动调用gc，再次打印，可以看出已经没了。运行结果如下

 

 

 

Phantomreference 虚引用

虚引用和上面不同的地方在于，一个对象是否有虚引用的存在，完全不会对其生存时间构成如何影响，并且也无法通过虚引用来获取一个对象的实例，也就是说跟没有引用与之关联一样，在任何时候都可能被垃圾回收器回收。

那么这样就很容易产生疑问了，虚引用的作用又是什么呢？

作用就是能在这个对象被收集器回收时收到一个系统通知，实现追踪垃圾收集器的回收动作，比如在对象被回收的时候，会调用该对象的finalize方法。

在给出相关demo前，要先介绍一个

ReferenceQueue 引用队列

ReferenceQueue 引用其实也可以归纳为引用中的一员，可以和上述三种引用类型组合使用【软引用、弱引用、虚引用】。

那么它有何作呢？

在创建Reference时，手动将Queue注册到Reference中，而当该Reference所引用的对象被垃圾收集器回收时，JVM会将该Reference放到该队列中，而我们便可以对该队列做些其他业务，相当于一种通知机制。

给出demo

 

 

 

可以从demo中看出队列的用法，运行打印结果如下

 

 

 

我们可以从结果中看到先是从引用中get出来的对象为null，证明上面说的无法通过虚引用来获取一个对象的实例，并且在回收后会被放入队列中。

和Reference相关的概念

首先为了方便JVM进行管理，Reference是有状态的，可以分为以下四种状态

• active 一般来说内存一开始被分配的状态，而当被引用的对象的可达性发生变化后gc就会将引用放入pending队列并将其状态改为pending状态。
• pending 指的是准备要被放进pending队列的对象。
• enqueue 指的是对象的内存已经被回收了。
• inactive 这是最终的状态，不能再变为其它状态。

JVM怎么知道引用在不在

关于JVM怎么知道引用在不在，这就涉及到了JVM的可达性分析算法了 JVM的可达性分析算法的简单思路就是通过一系列GC Roots作为出发点，向下搜索，搜索所走过的路径称为引用链，当一个对象到GC Roots没有任何引用链，即表明从GC Roots到这个对象不可达时，证明此对象不可用，可被回收。如下图所示

 

 

 

对象4、5、6都是可被回收的。 那么问题来了，哪些对象可以作为GC Roots呢? 这里给出几个，如下

• 虚拟机栈中引用的对象

• 方法区中类静态属性引用的对象

• 方法区中常量引用的对象

• 本地方法栈JNI引用的对象

具体的想要深入研究的可以自行百度&谷歌，或者等我后面深入分析。

最后的最后

该篇文章基本解答了【谈谈对Java中几种引用的理解】，如果想要更深入的研究，就要从源码入手了解了。 下次遇见这种面试题，基本上就不慌了，因为实际上只要认真看完该篇文章并且记住几个关键的地方，基本上就不会被面试官问倒了，并且该篇文章后面也解答了【JVM怎么知道引用在不在】和【哪些对象可以作为GC Roots】的问题。

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