【问题讨论】：
标签： java reference weak-references soft-references
Java 中的六种对象可达状态：
【讨论】：
为了给出实际的内存使用情况，我做了一个实验，在重负载下使用强、软、弱和幻影引用，将它们保留到程序结束。然后监控堆使用和 GC 行为。这些指标可能会因具体情况而异，但肯定会提供高水平的理解。以下是调查结果。
重负载下的堆和 GC 行为
您可以更深入地了解graphs, stats, observations for this experiment here。
【讨论】：
来自Understanding Weak References，作者：Ethan Nicholas：
弱引用
弱引用，简单来说就是 不够强大的参考 强制对象保留在内存中。 弱引用允许您利用 垃圾收集器的能力 确定您的可达性，因此您 不必自己做。你 像这样创建一个弱引用：
WeakReference weakWidget = new WeakReference(widget);然后 您可以在代码中的其他地方使用
weakWidget.get()获取实际Widget对象。当然弱 参考不够强大 防止垃圾收集，所以你可以 找到（如果没有强 对小部件的引用）weakWidget.get()突然开始 返回null。...
软参考
软引用与 弱参考，除了它更少 急于把物体扔掉 它所指的。一个对象是 只有微弱可达（最强 对它的引用是
WeakReferences) 将在下一次垃圾中丢弃 收集周期，但一个对象 是轻而易举的，通常会 停留一段时间。
SoftReferences不是必需 行为不同于WeakReferences，但在实践中轻声细语 可达对象通常是 只要记忆还在 货源充足。这使他们成为 缓存的良好基础，例如 作为上述的图像缓存， 因为你可以让垃圾 收藏家担心两者如何 可到达的对象是（强烈的 可达对象将永远被移除 从缓存中）以及它的需要程度 他们正在消耗的内存。
Peter Kessler 在评论中补充道：
Sun JRE 对 SoftReference 的处理方式与 WeakReference 的处理方式不同。如果可用内存没有压力，我们会尝试保留由 SoftReference 引用的对象。一个细节：“-client”和“-server”JRE 的策略是不同的：-client JRE 试图通过更喜欢清除 SoftReferences 而不是扩展堆来保持你的占用空间小，而 -server JRE 试图保持你的通过更喜欢扩展堆（如果可能）而不是清除 SoftReferences 来提高性能。一种尺寸并不适合所有人。
【讨论】：
软引用和弱引用之间唯一真正的区别是
垃圾收集器使用算法来决定是否 回收一个轻柔可达的对象，但总是回收一个弱 可到达的对象。
【讨论】：
这个article 对理解强引用、软引用、弱引用和虚引用非常有帮助。
给你一个总结，
如果您对一个对象只有弱引用（没有强引用），那么该对象将在下一个 GC 循环中被 GC 回收。
如果你对一个对象只有软引用（没有强引用），那么只有当 JVM 内存不足时，该对象才会被 GC 回收。
所以你可以这么说，强引用具有终极力量（永远不能被 GC 收集）
软引用比弱引用强大（因为它们可以逃避 GC 循环，直到 JVM 内存不足）
弱引用甚至不如软引用强大（因为它们无法摆脱任何 GC 周期，并且如果对象没有其他强引用，它们将被回收）。
餐厅类比
现在，如果您是一个强大的客户（类似于强大的参考），那么即使有新客户来到餐厅或发生什么事情，您也永远不会离开您的餐桌（记忆区在堆上）。服务员无权告诉您（甚至要求您）离开餐厅。
如果您是软顾客（类似于软参考），那么如果餐厅有新顾客进来，除非没有其他空桌，否则服务员不会要求您离开餐桌离开以容纳新客户。 （换句话说，只有当有新顾客进来并且没有其他桌子可供该新顾客使用时，服务员才会要求您离开餐桌）
如果您是弱客户（类似于弱参考），那么服务员可以（在任何时间点）随意要求您离开餐厅：P
【讨论】：
WeakReference：在每个 GC 周期（次要或完整）中收集仅被弱引用的对象。
SoftReference：何时收集仅软引用的对象取决于：
-XX:SoftRefLRUPolicyMSPerMB=N 标志（默认值为 1000，即 1 秒）
堆中的可用内存量。
例子：
如果上次访问的时间大于 10 秒，则仅由 SoftReference 引用的对象将被收集。
【讨论】：
根据the doc，松散的弱引用必须由运行中的 GC 清除。
根据the doc，松散的软引用必须在引发 OOM 之前清除。
这是唯一真正的区别。其他一切都不是合同的一部分。 （我假设最新的文档是合同性的。）
SoftReferences 很有用。 内存敏感缓存使用 SoftReferences，而不是 WeakReferences。
weak_ref.get() 中获取 null。当它是null 时，您会了解到在这段时间之间，GC 运行了。
至于不正确使用WeakReference，不胜枚举：
一个糟糕的 hack 来实现优先级 2 软引用，这样您就不必编写一个，然而它不能按预期工作，因为缓存将在 每次 GC 运行，即使有空闲内存。请参阅https://stackoverflow.com/a/3243242/632951 了解 phails。 （此外，如果您需要 2 级以上的缓存优先级怎么办？您仍然需要一个真正的库。）
将数据与现有类的对象关联的糟糕技巧，然而当您的 GC 决定在创建弱引用后休息时，它会造成内存泄漏 (OutOfMemoryError)。此外，它非常丑陋：更好的方法是使用元组。
将数据与现有类的对象相关联的糟糕技巧，其中类有胆量使其自身不可子类化，并用于现有功能代码需要打电话。在这种情况下，正确的解决方案是编辑类并使其可子类化，或者编辑函数并使其采用接口而不是类，或者使用替代函数。
【讨论】：
equals() 只是对象标识呢？软引用在那里似乎是一种浪费，因为一旦一个关键对象不再是强可达的，就没有人会再次查找该映射。
在 Java 中;从强到弱依次为：强、软、弱、幻
强引用是一种普通引用，可以保护被引用的对象不被 GC 收集。即从不收集垃圾。
软引用有资格被垃圾收集器收集，但可能在需要其内存之前不会被收集。即在OutOfMemoryError 之前收集垃圾。
弱引用是不保护被引用对象不被 GC 收集的引用。即当没有强或软引用时垃圾收集。
幻像引用是对对象的引用，它在最终确定之后但在其分配的内存被回收之前被幻像引用。
类比：假设JVM是一个王国，Object是王国的国王，GC是王国的攻击者试图杀死国王（对象）。
【讨论】：
until memory is available 没有意义。你的意思是is eligible for collection by garbage collector, but probably won't be collected until its memory is needed for another use？
应该知道，弱引用对象只有在只有弱引用时才会被收集。如果它只有一个强引用，那么无论它有多少弱引用，它都不会被收集。
【讨论】：
弱参考 http://docs.oracle.com/javase/1.5.0/docs/api/java/lang/ref/WeakReference.html
原理：weak reference与垃圾回收有关。通常，具有一个或多个 reference 的对象将不符合垃圾回收条件。
为weak reference时，上述原则不适用。如果一个对象对其他对象只有弱引用，那么它就可以进行垃圾回收了。
让我们看看下面的例子：我们有一个 Map 与 Objects 其中 Key 是引用一个对象。
import java.util.HashMap;
public class Test {
public static void main(String args[]) {
HashMap<Employee, EmployeeVal> aMap = new
HashMap<Employee, EmployeeVal>();
Employee emp = new Employee("Vinoth");
EmployeeVal val = new EmployeeVal("Programmer");
aMap.put(emp, val);
emp = null;
System.gc();
System.out.println("Size of Map" + aMap.size());
}
}
现在，在程序执行期间，我们制作了emp = null。持有密钥的Map 在这里没有意义，因为它是null。在上述情况下，对象没有被垃圾回收。
WeakHashMap
WeakHashMap 是在无法从Map 中检索条目时删除条目 (key-to-value mappings) 的位置。
让我用 WeakHashMap
来展示上面的例子import java.util.WeakHashMap;
public class Test {
public static void main(String args[]) {
WeakHashMap<Employee, EmployeeVal> aMap =
new WeakHashMap<Employee, EmployeeVal>();
Employee emp = new Employee("Vinoth");
EmployeeVal val = new EmployeeVal("Programmer");
aMap.put(emp, val);
emp = null;
System.gc();
int count = 0;
while (0 != aMap.size()) {
++count;
System.gc();
}
System.out.println("Took " + count
+ " calls to System.gc() to result in weakHashMap size of : "
+ aMap.size());
}
}
输出： 采用20 calls to System.gc() 得到aMap size 的：0。
WeakHashMap 只有对键的弱引用，没有像其他 Map 类那样的强引用。尽管您使用了WeakHashMap，但当值或键被强引用时，您必须注意某些情况。这可以通过将对象包装在 WeakReference 中来避免。
import java.lang.ref.WeakReference;
import java.util.HashMap;
public class Test {
public static void main(String args[]) {
HashMap<Employee, EmployeeVal> map =
new HashMap<Employee, EmployeeVal>();
WeakReference<HashMap<Employee, EmployeeVal>> aMap =
new WeakReference<HashMap<Employee, EmployeeVal>>(
map);
map = null;
while (null != aMap.get()) {
aMap.get().put(new Employee("Vinoth"),
new EmployeeVal("Programmer"));
System.out.println("Size of aMap " + aMap.get().size());
System.gc();
}
System.out.println("Its garbage collected");
}
}
软引用。
Soft Reference 比弱引用稍强。软引用允许垃圾收集，但只有在没有其他选项时才请求垃圾收集器清除它。
垃圾收集器不会像处理弱可达对象那样积极地收集软可达对象——相反，它只会在它真的“需要”内存时才收集软可达对象。软引用是对垃圾收集器说的一种方式，“只要内存不太紧张，我想保留这个对象。但是如果内存变得非常紧张，继续收集它，我会处理接着就，随即。”垃圾收集器需要清除所有软引用才能抛出OutOfMemoryError。
【讨论】：
aMap.get().put(...) 中获得NullPointerException。
WeakHashMap 示例（因为这是第一个展示弱行为的示例）。查看“WeakHashMap”的文档："An entry in a WeakHashMap will automatically be removed when its key is no longer in ordinary use. " 使用 WeakHashMap 的全部意义在于 您 不必声明/传入 WeakReference； WeakHashMap 在内部为您执行此操作。 docs.oracle.com/javase/7/docs/api/java/util/WeakHashMap.html
WeakHashMap 的另一个示例，示例应用程序显示如何仅在执行垃圾收集之后删除条目，请参阅问题my Answer @987654324 @.
SoftReference 专为缓存而设计。当发现 WeakReference 引用了一个原本无法访问的对象时，它将立即被清除。 SoftReference 可以保持原样。通常，有一些算法与可用内存量和最后用于确定是否应该清除它的时间有关。当前的 Sun 算法是如果在 Java 堆上有数兆字节的可用内存（可配置，服务器 HotSpot 根据-Xmx 设置的最大可能堆检查）的秒数内没有使用引用，则清除引用。 SoftReferences 将在 OutOfMemoryError 被抛出之前被清除，除非可以访问。
【讨论】：
java.lang。这种滥用同义词对任何人都没有好处。
急切地收集弱引用。如果 GC 发现一个对象是 弱可达（只能通过弱引用访问），它会清除 立即对该对象的弱引用。因此，它们有利于 保留对您的程序也保留的对象的引用 （强烈引用）“相关信息”，比如缓存 关于类的反射信息，或对象的包装器等。 在关联的对象之后保留任何没有意义的东西 with 是 GC-ed。当弱引用被清除时，它被排入队列 您的代码在某处轮询的引用队列，它会丢弃 关联的对象也是如此。也就是说，您保留有关 对象，但是一旦它引用的对象就不需要该信息 消失了。实际上，在某些情况下，您甚至可以子类化 弱引用并保留有关对象的相关额外信息 在 WeakReference 子类的字段中。另一个典型的使用 WeakReference 与 Maps 结合使用以保持规范实例。
另一方面，SoftReferences 有利于缓存外部的、可重新创建的资源 因为 GC 通常会延迟清除它们。可以保证，尽管所有 SoftReferences 将在 OutOfMemoryError 被抛出之前被清除，所以它们 理论上不会导致 OOME[*]。
典型的用例示例是从 文件。您将实现一个系统，您将在其中加载文件、解析它并保留 对已解析表示的根对象的 SoftReference。下次 您需要该文件，您将尝试通过 SoftReference 检索它。如果 你可以检索它，你省去了另一个加载/解析，如果 GC 同时清除它，您重新加载它。这样，您可以免费使用 内存用于性能优化，但不要冒 OOME 的风险。
现在是 [*]。保持 SoftReference 本身不会导致 OOME。如果 另一方面，您错误地将 SoftReference 用于表示 WeakReference 的任务 要使用（即，您以某种方式保留与对象关联的信息 强引用，并在 Reference 对象获取时将其丢弃 清除），您可以在轮询 ReferenceQueue 的代码中运行 OOME 并丢弃关联的对象可能碰巧没有及时运行 时尚。
因此，决定取决于使用情况 - 如果您正在缓存构建成本高昂的信息，但是 尽管如此，可以从其他数据中重建，使用软引用 - 如果您保留对某些数据的规范实例的引用，或者 你想引用一个对象而不“拥有”它（因此 防止它被GC'd），使用弱引用。
【讨论】：
WeakReference 的一个关键点是，在应该使用它的地方，在引用超出范围后，它可能会在一段时间内保持有效这一事实可能可以容忍，但不可取。