Reference Class in Java

Java 的 java.lang.ref.Reference 类 是 Java 中引用对象的抽象基类。它包含检索有关这些引用对象的信息的方法。然而，它不是一个直接的子类，因为与引用对象的交互与垃圾收集器紧密相关。

声明

引用类方法

引用对象类型

Reference 类支持三种类型的引用，每种引用都提供不同级别的可达性。

• 软引用 (Soft References): 这些引用用于实现内存敏感的缓存。当 JVM 内存不足时，软引用会被清除，但在那之前它们保持有效。
• 弱引用 (Weak References): 当对象不再被强引用可达时，弱引用允许对象被垃圾回收。这些对于实现弱哈希映射等映射非常有用。
• 幽灵引用 (Phantom References): 幽灵引用用于在对象被 finalize 后安排清理操作。与弱引用和软引用不同，幽灵引用不会阻止对象被垃圾回收，直到指向它的所有幽灵引用都被清除。

与垃圾回收的交互

• 垃圾回收和可达性： 垃圾收集器使用可达性级别来确定何时应收集对象。引用对象可以对该过程进行更精细地控制，使程序能够在对象即将被收集时收到通知。
• 引用队列 (Reference Queues): 引用对象可以注册到一个 ReferenceQueue。当垃圾收集器检测到对象可达性的变化时，它会将引用添加到队列中。然后程序可以通过轮询或阻塞方式处理队列中的引用。
• 自动清除： 当 对象 不可达时，软引用和弱引用会被垃圾收集器自动清除。幽灵引用需要开发者的显式管理。

对象可达性级别

对象的自强到弱的可达性进行分类：

• 强可达性 (Strong Reachability): 对象可以直接被程序访问，并且不可被垃圾回收。
• 软可达性 (Soft Reachability): 对象不可强可达，但可以通过软引用访问。只有当 JVM 内存不足时，它才可能被垃圾回收。
• 弱可达性 (Weak Reachability): 对象仅可通过弱引用访问。一旦弱引用被清除，对象就可能被垃圾回收。
• 幽灵可达性 (Phantom Reachability): 对象已被 finalize，但仍可通过幽灵引用访问。只有当所有幽灵引用都被清除后，它才可能被垃圾回收。

算法

步骤 1： 创建一个对象和一个指向它的 WeakReference，并将其链接到一个 ReferenceQueue。

步骤 2： 使用 weakRef.get() 打印对象。

步骤 3： 将强引用设置为 null 并调用 System.gc()，然后检查 weakRef.get()。

步骤 4： 调用 weakRef.clear() 和 weakRef.enqueue()。

步骤 5： 使用 weakRef.isEnqueued() 验证引用是否已入队，并从队列中检索它。

实施

输出

 
Before GC: java.lang.Object@<hashcode>
After GC: null
Is Enqueued: false
After clear: null
Is Enqueued after enqueue: true
Reference from Queue: java.lang.ref.WeakReference@<hashcode>