强引用和弱引用

概念

大部分情况下我们看到是强引用，比如下面这一行:

String str1 = new String("abc");

变量str1被用来存放一个string对象的强引用上。强引用在你正在使用时这个对象时，一般是不会被垃圾回收器回收的。当出现内存空间不足时，虚拟机不会释放强引用的对象占用的空间，而是选择抛出异常（OOM）。

什么时候会回收强引用的空间呢，就是没有引用的时候，比如你这样写：

str1 = null

GC在适当的时候就会回收str1指向的空间。

而弱引用（Weak Reference）的对象拥有更短暂的生命周期。在垃圾回收器线程扫描它所管辖的内存区域的时，一旦发现了只具有弱引用的对象，不管当前内存空间足够与否，都会回收它的内存。

java中使用弱引用的语法是：

String str1 = new String("abc");
WeakReference<String> weakReference = new WeakReference<>(str1);

深入原理

我们先来通过一个案例，看下gc对于弱引用的回收策略。

public class App {

    public static WeakReference<String> weakReference1;

    public static void main(String[] args) {

        test1();
        //test1外部，hello对象作用域结束，没有强引用指向"value"了。只有一个弱引用指向"value"
        System.out.println("未进行gc时，只有弱引用指向value内存区域：" + weakReference1.get());

        //此时gc时会回收弱引用
        System.gc();
        
        //此时输出都为nuill
        System.out.println("进行gc时，只有弱引用指向value内存区域：" + weakReference1.get());

    }

    public static void test1() {
        //hello对象强引用"value"
        String hello = new String("value");

        //weakReference1对象弱引用指向"value"
        weakReference1 = new WeakReference<>(hello);

        //在test1内部调用gc，此时gc不会回收弱引用，因为hello对象强引用"value"
        System.gc();
        System.out.println("进行gc时，强引用与弱引用同时指向value内存区域：" + weakReference1.get());

    }

}

运行的结果：

进行gc时，强引用与弱引用同时指向value内存区域：value
未进行gc时，只有弱引用指向value内存区域：value
进行gc时，只有弱引用指向value内存区域：null

这里有个前置知识说下，当要获得WeakReference的object时, 首先需要判断它是否已经被GC回收，若被收回，则下列返回值为空：

weakReference1.get();

根据这个结果，我们可以得出这样的结论：

• 当有强引用指向value内存区域时，即使进行gc，弱引用也不会被释放，对象空间不回被回收。

• 当无强引用指向value内存区域是，进行gc，弱引用会被释放，对象空间将会执行回收流程。

我们接着从源码层面看下弱引用。首先引入一个概念叫gc的可达性。因为本篇文章并不是专门讲gc的，所以我这里并不打算展开太多这部分，知识一句话概括下gc可达性的概念。

GC决定一个对象是否可被回收，其基本思路是从GC Root开始向下搜索，如果对象与GC Root之间存在引用链，则对象是可达的，GC会根据是否可到达与可到达性决定对象是否可以被回收。