被忽视的java四种引用，你会了吗？

前言

最近面试被问到了ThreadLocal的连环问，例如如果线程池线程一直存在，使用ThreadLocal会导致泄漏吗？那应该如何做？为什么这样可以？用的是什么引用？ThreadLocal的原理是啥？，笔者多次被问这个，于是打算系统复习下，基础还是得牢固，要多动手实践，不能光靠看和背，只有真正使用起来，知道原理，才能慢慢成长，拒绝只会CRUD，从CRUD 到自己思考问题优化系统，提升代码水平完成蜕变。

软引用

SoftReference 当修饰对象，当前内存如果足够不会回收当前对象，如果不足则会回收该对象，防止发生OOM

//例子 ImageCache.class

该缓存类的主要作用是用来缓存图片资源的，因为图片资源很大，如果内存不能够及时回收，图片资源对象引用一直存在，那么JVM是不会回收这部分内存的，那么久而久之就会内存泄漏，而软引用可以在OOM之前回收被软引用引用的对象，从而一定程度防止OOM，另外ReferenceQueue在对象回收之前会把软引用放入其中，这样可以获取当前操作的一些相关信息，比如在ImageCache里面就用来存储Key，这样回收之后能从软引用中获取key,再从map中将key给删除，防止key过多。

private final LinkedHashMap<ImageCache.PixelsKey, ImageCache.ImageSoftReference> map;  

private static class ImageSoftReference extends SoftReference<Image> {
        final ImageCache.PixelsKey key;

        ImageSoftReference(ImageCache.PixelsKey var1, Image var2, ReferenceQueue<? super Image> var3) {
            super(var2, var3);
            this.key = var1;
        }
    }

强引用

强引用应该是用的最多的了，像我们平时会实例化对象，就是强引用
Object a = new Object();
强引用情况下我们如果想要回收一个对象，需要a = null来消除这个对象的强引用，但是这个时候JVM是否回收，还需要看回收策略，和该对象是否被其他的对象所引用。我们可以看到ArrayList的源码中remove方法设置最后一个元素的引用为null,从而原本被指向的元素失去了强引用，那么在可达性分析进行回收的时候就会回收掉这部分内存。

public E remove(int index) {
        rangeCheck(index);

        modCount++;
        E oldValue = elementData(index);

        int numMoved = size - index - 1;
        if (numMoved > 0)
            System.arraycopy(elementData, index+1, elementData, index,
                             numMoved);
        elementData[--size] = null; // clear to let GC do its work

        return oldValue;
    }

弱引用

WeakReference

弱引用修饰的对象在每次垃圾回收的时候都会被回收，这样就避免某些对象使用完之后一直存在，但是又得不到回收。

让我们看看弱引用在哪里应用，哦原来是ThreadLocal这个家伙，这个家伙确实有很大作用，他能将变量对每个线程隔离，防止线程交叉带来变量污染，产生脏读。我们看看弱引用在它当中如何使用的。

static class ThreadLocalMap {
  
  static class Entry extends WeakReference<ThreadLocal<?>> {
            /** The value associated with this ThreadLocal. */
            Object value;

            Entry(ThreadLocal<?> k, Object v) {
                super(k);
                value = v;
            }
        }
}

这里对ThreadLocal类型的变量进行弱引用的修饰。用于ThreadLocalMap中的Entry。这样如果出现大量线程使用ThreadLocal的时候，那么每个线程都有一个ThreadLocalMap，这个时候如果使用的线程池的话，我们知道，线程池的核心线程是不会销毁的，除非我们显示的调用shutdown，那么就会存在一个问题：就是线程一直存在，那么这个线程对应的ThreadLocalMap也就一直存在，ThreadLocalMap -> Entry -> ThreaLocal的引用链一直存在，如果是强引用的话,得不到回收，所以这里对ThreadLocal使用弱引用，当不再使用的时候就可以及时回收掉，如果不及时回收的话，就会导致内存泄漏，之所以不用软引用是软引用是当内存不够时才回收，而这里我们需求是如果未使用就应该尽快回收，因为高并发下线程很多，需要及时回收，软引用显然达不到。

虚引用

PhantomReference

虚引用在任何时候都会被回收，跟没有引用无区别，一般用于对象回收的追踪记录,对象回收的时候进行通知等等，一般使用比较少

下面我们看一个虚引用使用的例子

public class ReferenceTest {
    public static void main(String[] args) {
        A a = new A();
        ReferenceQueue<A> queue = new ReferenceQueue<>();
        B<A> phantomReference = new B<>(a,queue,"订单服务类");
        a = null;
        System.gc();
        System.out.println(phantomReference.get());
        System.out.println(((B)queue.poll()).taskName + "被回收啦");
    }
}


class A{

}

class B<A> extends PhantomReference<A>{
     final String taskName;
    public B(A referent, ReferenceQueue<? super A> q,String taskName) {
        super(referent, q);
        this.taskName = taskName;
    }
}

上述我们通过对虚引用的使用来跟踪回收过程，进行回收对象的记录。

最后

感谢大家观看，如有错误，欢迎指正一起学习，相信部门朋友对ThreadLocal可能接触比较少，或者不够深入了解，那么笔者打算下一篇详细的介绍一下ThreadLocal的原理，并和大家一起分析源码，源码是精髓，嘿嘿^-^。

学如逆水行舟，不进则退。