面试题： Java 中的强引用、软引用、弱引用和虚引用分别是什么？

在 Java 中，引用类型决定了对象与垃圾回收器（GC）之间的交互方式。Java 提供了四种引用类型：强引用、软引用、弱引用和虚引用。它们的主要区别在于垃圾回收器对待这些引用的方式不同。

1. 强引用（Strong Reference）

强引用是 Java 中最常见的引用类型。如果一个对象具有强引用，垃圾回收器永远不会回收该对象，即使内存不足时也不会回收。

特点：

只要强引用存在，对象就不会被回收。
如果对象不再需要，需要显式地将引用设置为 null，以便垃圾回收器回收。

示例：

Object obj = new Object(); // 强引用
obj = null; // 显式解除强引用，对象可以被回收

2. 软引用（Soft Reference）

软引用用于描述一些还有用但非必需的对象。只有在内存不足时，垃圾回收器才会回收软引用指向的对象。

特点：

适合用于实现内存敏感的缓存。
在内存不足时，垃圾回收器会回收软引用对象。
可以通过 SoftReference 类创建软引用。

示例：

SoftReference<Object> softRef = new SoftReference<>(new Object());
Object obj = softRef.get(); // 获取软引用对象
if (obj == null) {
    // 对象已被回收
}

3. 弱引用（Weak Reference）

弱引用比软引用更弱一些。如果一个对象只有弱引用，垃圾回收器在下一次运行时就会回收该对象，无论内存是否充足。

特点：

适合用于实现缓存或临时映射表（如 WeakHashMap）。
垃圾回收器会立即回收弱引用对象。
可以通过 WeakReference 类创建弱引用。

示例：

WeakReference<Object> weakRef = new WeakReference<>(new Object());
Object obj = weakRef.get(); // 获取弱引用对象
if (obj == null) {
    // 对象已被回收
}

4. 虚引用（Phantom Reference）

虚引用是最弱的一种引用类型。如果一个对象只有虚引用，垃圾回收器会随时回收该对象。虚引用的主要作用是跟踪对象被垃圾回收的状态。

特点：

虚引用必须与引用队列（ReferenceQueue）一起使用。
无法通过虚引用获取对象（get() 方法总是返回 null）。
适合用于管理堆外内存（如 NIO 的 DirectBuffer）或实现资源清理机制。

示例：

ReferenceQueue<Object> queue = new ReferenceQueue<>();
PhantomReference<Object> phantomRef = new PhantomReference<>(new Object(), queue);
Object obj = phantomRef.get(); // 总是返回 null
// 当对象被回收时，虚引用会被加入到引用队列中

引用类型对比

引用类型	回收时机	用途	实现类
强引用	永远不会回收	普通对象引用	直接赋值
软引用	内存不足时回收	缓存	`SoftReference`
弱引用	垃圾回收时立即回收	缓存、临时映射表	`WeakReference`
虚引用	垃圾回收时随时回收	跟踪对象回收状态、资源清理	`PhantomReference`

引用队列（ReferenceQueue）

软引用、弱引用和虚引用都可以与引用队列（ReferenceQueue）一起使用。当引用对象被垃圾回收器回收时，引用本身会被加入到引用队列中，程序可以通过轮询引用队列来执行一些清理操作。

示例：

ReferenceQueue<Object> queue = new ReferenceQueue<>();
WeakReference<Object> weakRef = new WeakReference<>(new Object(), queue);

// 监控引用队列
Reference<?> ref = queue.poll();
if (ref != null) {
    // 引用对象已被回收
}