2.4.2　Java引用引入的弱根

Java语言中的引用主要指软引用（soft reference）、弱引用（weak reference）和虚引用（phantom reference）。另外，Java中的Finalize也是通过引用实现的，JDK定义了一种新的引用类型FinalReference，其处理和虚引用非常类似。

引用的处理和GC关系非常密切。在Java语言层面对于不同类型的引用有不同的定义，简单总结如下：

1）软引用：声明为软引用的对象在垃圾回收时只有满足一些条件才会进行回收，这些条件程序员可以设置，比如通过参数SoftRefLRUPolicyMSPerMB设置软引用对象的存活时间。

2）弱引用：在垃圾回收执行时，如果发现内存不足声明为弱引用的对象就会被回收。

3）虚引用：使用虚引用需要定义一个引用队列，虚引用关联的对象在Java应用层面无法直接访问，而是通过引用线程（reference thread，这是一个Java应用的线程，JVM在启动时会生成该线程）处理引用队列来访问。所以虚引用对象的回收依赖于引用队列中的对象是否被执行，如果引用队列中的对象还没有被处理，则不能回收，否则就可以被GC回收。

4）Finalize：如果Java的类重载了Finalize()函数，则需要通过Finalize线程（Finalizer Thread，这是一个Java应用的线程，JVM在启动时会生成该线程）处理。定义了Finalize()函数的对象类似于定义了虚引用，如果在GC执行过程中发现Finalize线程尚未执行对象的Finalize()函数，则对象不会被回收，否则对象就可以被回收。

可以发现Java语言中引用的处理和GC紧密相关。根据是否需要额外的线程执行额外的动作可以分为两类，对于这两类GC过程，处理方法有所不同：

1）软引用/弱引用：在GC执行过程中，首先要通过强根扫描所有活跃对象，如果发现对象的元数据属于Java语言中的软引用/弱引用，则需要额外记录下来，在强根遍历结束后再根据GC的策略来决定是否回收引用对象占用的内存空间。

2）虚引用/Finalize引用：在GC执行过程中，首先要通过强根扫描所有活跃对象，如果发现对象的元数据属于Java语言中的虚引用或者Finalize引用，则需要额外记录下来，然后将引用类型的对象单独保留起来，当GC结束后，引用线程处理过的对象就可以在下一次GC执行过程中进行回收。注意，定义了Finalize()函数的对象处理在对象生成期间就知道需要进行额外处理，所以生成的对象会自动添加到Finalize引用中。

从上面的描述中可以看出，当GC处理Java语言的引用特性时，需要额外地对引用对象进行处理，对于软引用/弱引用，在强根扫描结束以后就可以根据策略进行回收；对于虚引用/Finalize引用，在本次GC时不能进行回收，通常需要在后续的GC过程中才能真正进行回收，且能否执行回收依赖于引用线程/Finalizer线程是否处理过对象，只有处理过的对象才能在后续的GC中被回收，如果对象没有处理过，JVM需要继续记录这些对象，并保持这些对象活跃。而这些对象明显不属于GC回收时识别的活跃对象，但是为了支持引用特性又必须将其记录下来，保持程序运行语义的正确性，所以JVM内部引入了弱根来记录这些对象。