连引用都答不上 凭什么说你是Java服务端开发

经常会有朋友找我吹水，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物件的生命周期

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，建立一个物件后，该引用会被储存在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物件。

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一个物件的，而该new出来的物件便是强引用的，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

软引用关联的物件，在内存不够的情况下，会把这些软引用关联的物件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，我这里例项化了多个大物件，然后放入softReferences阵列中，之后便遍历打印出其中的物件的命名，打印结果如下

可以通过结果看出，前面四个物件因为内存不够而被垃圾回收器回收了。

日常使用

在我司的专案中，部分是使用软引用来储存从数据库中取出的资料，具体是做了一个中间层的封装，该中间层的作用就是在get出资料的时候会去判断资料是否为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位。

WeakReference 弱引用

弱引用比软引用更弱，被弱引用关联的物件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

程式码很简短，就是先构建一个弱引用物件，然后在gc前先打印出来证明它存在过，之后手动呼叫gc，再次打印，可以看出已经没了。执行结果如下

PhantomReference 虚引用

虚引用和上面不同的地方在于，一个物件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物件的例项，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?

作用就是能在这个物件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，比如在物件被回收的时候，会呼叫该物件的finalize方法。

在给出相关demo前，要先介绍一个

ReferenceQueue 引用伫列

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型别组合使用【软引用、弱引用、虚引用】。

那么它有何作呢?

在建立Reference时，手动将Queue注册到Reference中，而当该Reference所引用的物件被垃圾收集器回收时，JVM会将该Reference放到该伫列中，而我们便可以对该伫列做些其他业务，相当于一种通知机制。

给出demo

可以从demo中看出伫列的用法，执行打印结果如下

我们可以从结果中看到先是从引用中get出来的物件为null，证明上面说的无法通过虚引用来获取一个物件的例项，并且在回收后会被放入伫列中。

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，而当被引用的物件的可达性发生变化后gc就会将引用放入pending伫列并将其状态改为pending状态。

pending 指的是准备要被放进pending伫列的物件。

enqueue 指的是物件的内存已经被回收了。

inactive 这是最终的状态，不能再变为状态。

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，向下搜寻，搜寻所走过的路径称为引用链，当一个物件到GC Roots没有任何引用链，即表明从GC Roots到这个物件不可达时，证明此物件不可用，可被回收。如下图所示

物件4、5、6都是可被回收的。

那么问题来了，哪些物件可以作为GC Roots呢?

这里给出几个，如下

虚拟机器栈中引用的物件

方法区中类静态属性引用的物件

方法区中常量引用的物件

本地方法栈JNI引用的物件

具体的想要深入研究的可以自行百度Google，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，就要从源代码入手了解了。

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【哪些物件可以作为GC Roots】的问题。