Java中System.gc()执行后WeakReference.get()返回值差异原因

测试代码 #

以下为验证弱引用get()返回逻辑编写的测试代码：

String string = new String("abc");
WeakReference<String> wi = new WeakReference<>(string);
WeakReference<String> sr = new WeakReference<>(new String("another"));
System.out.println(wi.get());
System.out.println(sr.get());
System.gc();
System.out.println("After gc() wi = " + wi.get());
System.out.println("After gc() sr =: " + sr.get());

运行结果 #

代码执行输出如下：

abc
another
After gc() wi = abc
After gc() sr =: null

核心原因 #

该差异和引用指向的对象类型（String/Integer/自定义类）无关，核心判定逻辑是目标对象是否存在GC Roots可达的强引用：

• JVM对弱引用的回收规则是固定的：当一个对象仅被弱引用持有，不存在任何从GC Roots出发的强引用链能到达该对象时，GC触发时就会回收该对象，对应弱引用的get()方法返回null。
• wi关联的new String("abc")对象存在强引用：代码第一行声明的局部变量string是强引用，存储在当前方法栈的局部变量表中，属于GC Roots的一部分。在当前代码块执行结束前，这个强引用一直存在，目标对象始终处于强可达状态，因此GC不会回收该对象，调用wi.get()始终能拿到实例。
• sr关联的new String("another")对象无留存强引用：该对象创建时没有赋值给任何强引用变量，实例初始化完成后就仅被弱引用sr持有，不存在任何GC Roots可达的强引用链，因此GC触发时会直接回收该对象，sr.get()返回null。

补充验证：如果在调用System.gc()前手动执行string = null;断开强引用，GC执行后wi.get()同样会返回null。
误区排除：该现象和字符串常量池、Integer缓存等特殊机制无关，替换为自定义类得到一致结果已经可以排除这类因素的干扰。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者gongliming7