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Java中的强引用、软引用、弱引用与虚引用_不同引用的生命周期与应用

P粉602998670

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发布时间:2026-02-16 10:29:21

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来源于php中文网

原创

强引用不被gc回收,内存溢出也不释放;软引用在内存不足时回收,适合内存敏感缓存;弱引用在下次gc即回收,用于避免泄漏;虚引用仅监听回收时机,需配合referencequeue使用。

java中的强引用、软引用、弱引用与虚引用_不同引用的生命周期与应用

强引用不会被GC回收,哪怕内存溢出也不放人

Java里最常用的就是强引用,比如 Object obj = new Object()。只要这个变量还在作用域里、没被赋值为 null,JVM 就认定它“必须活着”,哪怕堆内存快爆了,GC 也不会动它——宁可抛 OutOfMemoryError 也不会回收。

常见错误现象:缓存用 HashMap 存大量对象,key 是强引用,即使业务上已不再需要,GC 也收不走,最终 OOM。

  • 适用场景:绝大多数日常对象,比如 DTO、Service 实例、配置类
  • 注意别在长生命周期容器(如静态 Map)里无意识持强引用,尤其持有 Activity、Context(Android)或 ServletRequest(Web)这类易泄露对象
  • 若需“可回收缓存”,得换软引用或弱引用,不能硬扛

软引用适合做内存敏感型缓存

SoftReference 的特点是:JVM 在内存不足时才回收它,且会尽量保留最近访问过的软引用对象。它比强引用“松”一点,但比弱引用“紧”一点。

使用场景典型是图片缓存、模板缓存、解析结果缓存——你希望它们常驻内存提升性能,但又不想因缓存导致 OOM。

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  • 构造方式:new SoftReference(obj),取值前必须判空:if (ref.get() != null) { ... }
  • JDK 8+ 中,SoftReference 的回收策略由 JVM 参数 -XX:SoftRefLRUPolicyMSPerMB 控制,默认每 MB 堆空间保留软引用 1000ms,不是严格 LRU
  • 别把它当“自动清理缓存”用:如果堆够大,软引用可能长期不回收;如果堆小,刚放进缓存就没了——得配合大小限制或时间淘汰逻辑

弱引用只活到下一次 GC,适合临时绑定与避免内存泄漏

WeakReference 的生命周期极短:只要发生 GC(哪怕是 Young GC),它包裹的对象就会被回收。它的核心价值不是缓存,而是“关联但不阻止回收”。

典型错误现象:自定义监听器注册后没反注册,监听器内部持有了 Activity 强引用,导致 Activity 无法释放——用 WeakReference 包一层监听器实例就能破局。

  • 常用搭配:WeakHashMap 的 key 是弱引用,value 不影响 key 的存活;适合做元数据映射(如代理类 → 原始类信息)
  • 不要指望靠它做缓存:哪怕刚 put 进去,下一次 GC 就可能 get 到 null
  • 注意并发问题:get() 返回 null 后,多个线程可能同时重建对象,需配合 ConcurrentHashMap.computeIfAbsent 等原子操作

虚引用几乎不持有对象,只用来监听回收时机

PhantomReference 是最特殊的一个:它的 get() 永远返回 null,你根本拿不到对象本身。它唯一作用是——当对象被 GC 回收时,JVM 会把该虚引用加入关联的 ReferenceQueue,让你能感知“它刚刚没了”。

别用它做资源清理主逻辑:finalize 已废弃,而虚引用没有执行时机保证,GC 可能卡住、延迟入队,甚至永远不入队(如果 ReferenceHandler 线程阻塞)。

  • 正确姿势:配合 ReferenceQueue 使用,仅用于记录日志、触发异步清理(比如关闭文件句柄、释放 off-heap 内存)
  • 必须显式调用 cleanUp() 类方法完成资源释放,不能依赖“入队即清理”
  • 容易踩坑:忘记传 ReferenceQueue 构造虚引用,那就彻底失去监听能力;或者误以为 PhantomReference 能替代 try-with-resources,其实它连 close 都不负责

四种引用的本质差异不在“强度”,而在 GC 时 JVM 对它们的处理策略和时机。最容易被忽略的是:虚引用必须配合队列使用才有意义,而软/弱引用的回收行为高度依赖 JVM 版本和 GC 算法——OpenJDK 17 的 ZGC 和 G1 对软引用的处理就不完全一致。

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