定義

虛引用是使用PhantomReference創(chuàng)建的引用，虛引用也稱為幽靈引用或者幻影引用，是所有引用類型中最弱的一個(gè)。一個(gè)對(duì)象是否有虛引用的存在，完全不會(huì)對(duì)其生命周期構(gòu)成影響，也無(wú)法通過虛引用獲得一個(gè)對(duì)象實(shí)例。

說明

虛引用，正如其名，對(duì)一個(gè)對(duì)象而言，這個(gè)引用形同虛設(shè)，有和沒有一樣。

如果一個(gè)對(duì)象與GC Roots之間僅存在虛引用，則稱這個(gè)對(duì)象為虛可達(dá)（phantom reachable）對(duì)象。

當(dāng)試圖通過虛引用的get()方法取得強(qiáng)引用時(shí)，總是會(huì)返回null，并且，虛引用必須和引用隊(duì)列一起使用。既然這么虛，那么它出現(xiàn)的意義何在？？

別慌別慌，自然有它的用處。它的作用在于跟蹤垃圾回收過程，在對(duì)象被收集器回收時(shí)收到一個(gè)系統(tǒng)通知。 當(dāng)垃圾回收器準(zhǔn)備回收一個(gè)對(duì)象時(shí)，如果發(fā)現(xiàn)它還有虛引用，就會(huì)在垃圾回收后，將這個(gè)虛引用加入引用隊(duì)列，在其關(guān)聯(lián)的虛引用出隊(duì)前，不會(huì)徹底銷毀該對(duì)象。 所以可以通過檢查引用隊(duì)列中是否有相應(yīng)的虛引用來判斷對(duì)象是否已經(jīng)被回收了。

如果一個(gè)對(duì)象沒有強(qiáng)引用和軟引用，對(duì)于垃圾回收器而言便是可以被清除的，在清除之前，會(huì)調(diào)用其finalize方法，如果一個(gè)對(duì)象已經(jīng)被調(diào)用過finalize方法但是還沒有被釋放，它就變成了一個(gè)虛可達(dá)對(duì)象。

與軟引用和弱引用不同，顯式使用虛引用可以阻止對(duì)象被清除，只有在程序中顯式或者隱式移除這個(gè)虛引用時(shí)，這個(gè)已經(jīng)執(zhí)行過finalize方法的對(duì)象才會(huì)被清除。想要顯式的移除虛引用的話，只需要將其從引用隊(duì)列中取出然后扔掉（置為null）即可。

同樣來看一個(gè)栗子：

public class PhantomReferenceTest { private static final List<Object> TEST_DATA = new LinkedList<>(); private static final ReferenceQueue<TestClass> QUEUE = new ReferenceQueue<>(); public static void main(String[] args) { TestClass obj = new TestClass('Test'); PhantomReference<TestClass> phantomReference = new PhantomReference<>(obj, QUEUE); // 該線程不斷讀取這個(gè)虛引用，并不斷往列表里插入數(shù)據(jù)，以促使系統(tǒng)早點(diǎn)進(jìn)行GC new Thread(() -> { while (true) { TEST_DATA.add(new byte[1024 * 100]); try { Thread.sleep(1000); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); Thread.currentThread().interrupt(); } System.out.println(phantomReference.get()); } }).start(); // 這個(gè)線程不斷讀取引用隊(duì)列，當(dāng)弱引用指向的對(duì)象唄回收時(shí)，該引用就會(huì)被加入到引用隊(duì)列中 new Thread(() -> { while (true) { Reference<? extends TestClass> poll = QUEUE.poll(); if (poll != null) { System.out.println('--- 虛引用對(duì)象被jvm回收了 ---- ' + poll); System.out.println('--- 回收對(duì)象 ---- ' + poll.get()); } } }).start(); obj = null; try { Thread.currentThread().join(); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); System.exit(1); } } static class TestClass { private String name; public TestClass(String name) { this.name = name; } @Override public String toString() { return 'TestClass - ' + name; } }}

使用的虛擬機(jī)設(shè)置如下：

-verbose:gc -Xms4m -Xmx4m -Xmn2m

運(yùn)行結(jié)果如下：

[GC (Allocation Failure) 1024K->432K(3584K), 0.0113386 secs][GC (Allocation Failure) 1455K->520K(3584K), 0.0133610 secs][GC (Allocation Failure) 1544K->648K(3584K), 0.0008654 secs]nullnullnull[GC (Allocation Failure) 1655K->973K(3584K), 0.0008111 secs]null...省略幾個(gè)null的輸出[GC (Allocation Failure) 1980K->1997K(3584K), 0.0009289 secs][Full GC (Ergonomics) 1997K->1870K(3584K), 0.0048483 secs]--- 弱引用對(duì)象被jvm回收了 ---- java.lang.ref.PhantomReference@74cbe23d--- 回收對(duì)象 ---- nullnull...省略幾個(gè)null和幾次Full GC的輸出[Full GC (Ergonomics) 2971K->2971K(3584K), 0.0024850 secs][Full GC (Allocation Failure) 2971K->2971K(3584K), 0.0022460 secs]Exception in thread 'Thread-0' java.lang.OutOfMemoryError: Java heap spaceat weakhashmap.PhantomReferenceTest.lambda$main$0(PhantomReferenceTest.java:20)at weakhashmap.PhantomReferenceTest$$Lambda$1/2065951873.run(Unknown Source)at java.lang.Thread.run(Thread.java:748)

因?yàn)樵O(shè)置的虛擬機(jī)堆大小比較小，所以創(chuàng)建一個(gè)100k的對(duì)象時(shí)直接進(jìn)入了老年代，等到發(fā)生Full GC時(shí)才會(huì)被掃描然后回收。

適用場(chǎng)景

使用虛引用的目的就是為了得知對(duì)象被GC的時(shí)機(jī)，所以可以利用虛引用來進(jìn)行銷毀前的一些操作，比如說資源釋放等。這個(gè)虛引用對(duì)于對(duì)象而言完全是無(wú)感知的，有沒有完全一樣，但是對(duì)于虛引用的使用者而言，就像是待觀察的對(duì)象的把脈線，可以通過它來觀察對(duì)象是否已經(jīng)被回收，從而進(jìn)行相應(yīng)的處理。

事實(shí)上，虛引用有一個(gè)很重要的用途就是用來做堆外內(nèi)存的釋放，DirectByteBuffer就是通過虛引用來實(shí)現(xiàn)堆外內(nèi)存的釋放的。

小結(jié)

虛引用是最弱的引用 虛引用對(duì)對(duì)象而言是無(wú)感知的，對(duì)象有虛引用跟沒有是完全一樣的 虛引用不會(huì)影響對(duì)象的生命周期 虛引用可以用來做為對(duì)象是否存活的監(jiān)控

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