前言

我们在学习java的时候会学习堆栈的相关知识。我们知道，在我们声明一个对象变量的时候，他的声明变量（引用）保存在栈上面，而对象保存在堆上面。引用的不可达会有两种方式：一是我们手动设置为null；二是方法执行完出栈。此时的对象在没有引用的情况下，会在发生GC时被回收。那我们常用的这种引用类型，就称之为强引用。

在JDK1.2之后，java对引用的概念进行了扩充。将引用分为四类：强引用（Strong Reference）、软引用（Soft Reference）、弱引用（Weak Reference）和虚引用（Phantom Reference）。我们平时的开发工作中很少用到除了强引用之外的其他引用，但是其他的引用类型我们也必须要了解。

强引用（Strong Reference）

概念

最普遍的引用：

Object obj1 = new Object();
Object obj2 = new Object();
Object obj3 = new Object();
Object obj4 = new Object();
Object obj5 = new Object();
Object obj6 = new Object();

特点

在抛出OutOfMemoryError的时候也不会被回收。想要回收，可以手动设置为null来弱化引用或者方法出栈自动弱化。

应用场景

在此不赘述，我们日常中的变量声明等等均为强引用。

软引用（Soft Reference）

概念

软引用是一种比强引用强度低一级的引用：

String s = "Hello World!";
SoftReference<String> sf = new SoftReference<>(s);

特点

只有当内存空间不足的时候，GC才会回收该对象。

应用场景

主要应用在高速缓存场景等等。

弱引用（Weak Reference）

概念

弱引用是一种比软引用强度低一级的引用：

String s = "Hello World!"; 
WeakReference<String> sf = new WeakReference<>(s);

特点

发生GC时，会回收该对象。

应用场景

主要应用在高速缓存场景等等。此种引用也多数用来解决防止内存溢出的问题。

补充

我们熟悉的ThresadLocal类的Entry内部类，则使用的弱引用来弱化引用，从而实现线城池的情况下不会内存溢出。

我们使用ThreadLocal来隔离线程之间的资源，从而实现线程安全，它的实现原理是什么呢？

ThreadLocal实现原理

我们先从线程类看起，我们的线程类内部有一个类型为ThreadLocalMap的成员变量，如下图所示：

再来看看ThreadLocal的内部类ThreadLocalMap:

由以上两张图片，我们可以看出，ThreadLocalMap的内部类Entry就是一个弱引用，而且是对ThreadLocal对象的弱引用。那么，这么设计的原因是什么呢？我们带着这个疑问，来看一下ThreadLocal的get和set方法：

我们先看一下get方法，逻辑也比较清晰：先获取当前线程的ThreadLocalMap属性对象，从这个属性对象中获取值，获取值的时候，key就是当前ThreadLocal实体。其中两个判空比较关键，如果map==null，就说明该线程没有初始化过ThreadLocalMap属性，那么就返回默认的初始值。这个初始值我们翻阅源码就知道是一个null，而且获取初始值的方法是一个被protected关键字表示的方法，表示可以由子类继承并重写。

再来看一下set方法，逻辑也比较清晰：先获取到当前线程的ThreadLocalMap属性对象，如果这个属性对象是null，则初始化一个属性对象并赋值，赋值的过程就是给Entry这个对象添加对于当前ThreadLocal对象的弱引用。

由以上逻辑我们可以看出，ThreadLocal实现线程隔离的内部逻辑，就是把自己作为key，保存在各个线程对应的ThreadLocalMap中的Entry中。在get的时候，是获取当前线程，并把自己作为key，来获取当前线程对象内部的ThreadLocalMap属性的Entry的value来获取我们设置的值。

我们想一下，如果Entry没有使用弱引用类型，而是强引用类型，会怎么样呢？如果这样的话，我们在手动设置ThreadLocal变量为null的时候，ThreadLocal对象不回被回收，因为还有线程内部属性的Entry内部类的key的一个强引用，这样的话，ThreadLocal的回收会随着线程的销毁而之后被回收。但是，如果我们使用线程池的话，线程不会被销毁，那么ThreadLocal就会一直不被回收。

所以，ThreadLocalMap里面的Entry使用了弱引用的对象类型，来保证ThreadLocal没有强引用的时候（也就是我们期望他被回收的时候）被GC回收。

我们在日常开发过程中，ThreadLocal对象一般会设置为public static或者private static，所以我们不用关心回收的问题，但是这个例子就是一个很好的弱引用的应用示例。

虚引用（Phantom Reference）

概念

虚引用是一种比弱引用强度低一级的引用，它必须结合引用队列来使用：

String s = "Hello World!";
ReferenceQueue<String> referenceQueue = new ReferenceQueue<>();
PhantomReference phantomReference = new PhantomReference(s, referenceQueue);