JVM 中的四类引用：强、软、弱、虚

导言
在 Java 开发中，垃圾收集（GC）机制通过自动管理内存提升了开发效率。但你是否知道 JVM 通过四种引用类型（强、软、弱、虚）精细控制对象生命周期？

强引用（Strong Reference）

特征：默认引用类型，只要强引用存在，对象绝不会被 GC 回收。

public class StrongReferenceDemo {
    public static void main(String[] args) {
        Object obj = new Object(); // 强引用
        System.out.println("GC前: " + obj);
        
        obj = null; // 切断强引用
        System.gc(); // 建议JVM执行GC
        
        System.out.println("GC后: " + obj);
    }
}

输出：

GC前: java.lang.Object@15db9742
GC后: null

解析：将 obj 置为 null 后，原对象失去强引用，GC 会回收其内存。

软引用（SoftReference） 

特征：内存不足时，GC 会回收软引用对象。适合实现缓存。

public class SoftReferenceDemo {
    public static void main(String[] args) {
        SoftReference<byte[]> softRef = new SoftReference<>(new byte[10 * 1024 * 1024]); // 10MB
        
        System.out.println("GC前: " + softRef.get());
        System.gc();
        System.out.println("内存充足GC后: " + softRef.get());
        
        // 分配更多内存，触发内存不足
        byte[] newAllocation = new byte[15 * 1024 * 1024]; 
        System.out.println("内存不足时: " + softRef.get());
    }
}

运行参数：-Xmx20M 限制堆内存为 20MB

输出：

GC前: [B@6d06d69c
内存充足GC后: [B@6d06d69c 
内存不足时: null

弱引用（WeakReference）

特征：无论内存是否充足，GC 时立即回收。

public class WeakReferenceDemo {
    public static void main(String[] args) {
        WeakReference<Object> weakRef = new WeakReference<>(new Object());
        
        System.out.println("GC前: " + weakRef.get());
        System.gc();
        System.out.println("GC后: " + weakRef.get());
    }
}

输出：

GC前: java.lang.Object@7852e922
GC后: null

虚引用（PhantomReference）

特征：无法通过虚引用访问对象，必须配合 ReferenceQueue 使用，用于追踪对象回收。

public class PhantomReferenceDemo {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        ReferenceQueue<Object> queue = new ReferenceQueue<>();
        PhantomReference<Object> phantomRef = new PhantomReference<>(new Object(), queue);
        
        System.out.println("PhantomRef.get(): " + phantomRef.get()); // 始终为null
        
        System.gc();
        Thread.sleep(500);
        
        Reference<?> ref = queue.poll();
        if (ref != null) {
            System.out.println("对象已被回收，通过队列通知");
        }
    }
}

输出：

PhantomRef.get(): null
对象已被回收，通过队列通知

应用场景：管理堆外内存（如 NIO 的 DirectBuffer），确保资源释放。

四类引用对比总结