在Java语言中，除了原始数据类型的变量，其他所有都是所谓的引用类型，指向不同的对象，理解引用对于掌握Java对象生命周期和JVM内部相关机制非常有帮助。
引用出现的根源是由于GC内存回收的基本原理—GC回收内存本质上是回收对象，而目前比较流行的回收算法是可达性分析算法，从GC Roots开始按照一定的逻辑判断一个对象是否可达，不可达的话就说明这个对象已死。
那么，强引用，软引用，弱引用以及幻象引用有什么区别呢？
1.引用
不同引用类型，主要体现的是对象不同的可达性状态以及对垃圾收集的影响。
1.1 强引用（StrongReference）
特点：我们平常典型编码Object obj = new Object()中的obj就是强引用。通过关键字new创建的对象所关联的引用就是强引用。 当JVM内存空间不足，JVM宁愿抛出OutOfMemoryError运行时错误（OOM），使程序异常终止，也不会靠随意回收具有强引用的“存活”对象来解决内存不足的问题。对于一个普通的对象，如果没有其他的引用关系，只要超过了引用的作用域或者显式地将相应（强）引用赋值为 null，就是可以被垃圾收集的了，具体回收时机还是要看垃圾收集策略。
Object obj=new Object();如果强引用对象不使用时，需要弱化从而使GC能够回收，如下：
strongReference = null;显式地设置strongReference对象为null，或让其超出对象的生命周期范围，则gc认为该对象不存在引用，这时就可以回收这个对象。具体什么时候收集这要取决于GC算法。
1.2 软引用（SoftReference）
用来描述一些还有用、但并非必须的对象。对于软引用关联着的对象，在系统将要发生内存溢出异常之前，将会把这些对象列进回收范围之中并进行第二次的回收。如果这次回收还是没有足够的内存，才会抛出内存溢出异常。在JDK1.2之后，提供了SoftReference类来实现软引用。
应用场景：软引用通常用来实现内存敏感的缓存。如果还有空闲内存，就可以暂时保留缓存，当内存不足时清理掉，这样就保证了使用缓存的同时，不会耗尽内存。
import java.lang.ref.SoftReference;
public class Main{
public static void main(String[] args){
SoftReference<String> sr=new SoftReference<Strng>(new String("hello"));
System.out.println(sr.get());
System.gc();//通知JVM的gc进行垃圾回收，但是系统的内存还很充沛，所以不会回收软引用。相对的，我们可以注意下面的弱引用是如何显示的。
System.out.println(sr.gt());
}
}这个时候会输出：
hello
hello1.3 弱引用（WeakReference）
弱引用也是用来描述非必须对象的，但是它的强度比软引用还弱一些，被弱引用关联的对象只能生存到下一次垃圾收集发生之前。当垃圾收集器工作时，无论当前内存是否足够，都会回收掉被弱引用关联的对象。在JDK1.2之后，提供WeakReference类来实现弱引用。由于垃圾回收器是一个优先级很低的线程，因此不一定会很快回收弱引用的对象。
应用场景：同样用于内存敏感的缓存中。
import java.lang.ref.WeakReference;
public class Main{
public static void main(String[] args){
WeakReference<String> sr=new WeakReference<String>(new String("hello"));
System.out.println(sr.get());
System.gc();//通知JVM的gc进行垃圾回收
System.out.println(sr.get());
}
}这个时候会输出：
hello
null1.4 虚引用（PhantomReference)
特点：虚引用也叫幻象引用，它是最弱的一种引用关系。一个对象是否有虚引用的存在，完全不会对其生存时间构成影响，也无法通过虚引用取得一个对象实例（注意这句话，所以对虚引用使用get会返回null）。为一个对象设置虚引用关联的唯一目的就是希望能在这个对象被收集器回收时收到一个系统通知。JDK1.2之后，提供PhantomReference类来实现弱引用。
要注意的是，虚引用必须和引用队列关联使用，当GC准备回收一个对象时，如果发现它还有虚引用，就会把这个虚引用收集到与之相关联的引用队列之中，程序可以通过判断引用队列中是否已经加入了虚引用来了解被引用的对象是否将要被垃圾回收。如果程序发现某个虚引用已经被加入引用队列，那么就可以在所引用的对象的内存被回收之前采取行动。
应用场景：可用来跟踪对象被垃圾回收器回收的活动，当一个虚引用关联的对象被垃圾收集器回收之前会收到一条系统通知。
import java.lang.ref.PhantomReference;
import java.lang.ref.ReferenceQueue;
public class Main{
public void main(String[] args){
ReferenceQuue<String> queue=new ReferenceQueue<String>();
PhantomReference<String> pr=new PhantomReference<String>(new String("hello"),queue);
System.out.println(pr.get());
}
}当然，返回结果是：
null所有引用类型，都是抽象类java.lang.ref.Reference的子类，你可能注意到它提供了get()方法：
除了虚引用（因为 get 永远返回 null），如果对象还没有被销毁，都可以通过 get 方法获取原有对象。这意味着，利用软引用和弱引用，我们可以将访问到的对象，重新指向强引用，也就是人为的改变了对象的可达性状态！这也是为什么我在下面的可达性状态图里有些地方画了双向箭头。
所以，对于软引用、弱引用之类，垃圾收集器可能会存在二次确认的问题，以保证处于弱引用状态的对象，没有改变为强引用。
1.5 引用队列的使用
谈到各种引用的编程，就必然要提到引用队列。我们在创建各种引用并关联到相应对象时，可以选择是否需要关联引用队列，JVM 会在特定时机将引用 enqueue 到队列里，我们可以从队列里获取引用（remove 方法在这里实际是有获取的意思）进行相关后续逻辑。尤其是幻象引用，get 方法只返回 null，如果再不指定引用队列，基本就没有意义了。看看下面的示例代码。利用引用队列，我们可以在对象处于相应状态时（对于幻象引用，就是前面说的被 finalize 了，处于幻象可达状态），执行后期处理逻辑。
public class Main {
public static void main(String[] args){
Object counter=new Object();
ReferenceQueue refQueue=new ReferenceQueue<>();
PhantomReference<Object> p=new PhantomReference<Object>(counter,refQueue);
counter=null;
System.gc();
try{
//Remove是一个阻塞方法，可以制定timeout，或者选择一直阻塞
Reference<Object> ref=refQueue.remove(1000L);
if(ref!=null){
//do something
}
}catch(InterruptedException e){
//Handle it
}
}
}2.对象可达性状态
首先，请你看下面流程图，我这里简单总结了对象生命周期和不同可达性状态，以及不同状态可能的改变关系，可能未必 100% 严谨，来阐述下可达性的变化。
我们来看一下Java定义的不同可达性级别，具体如下：
2.1 强可达（Strongly reachable）
如果一个对象可以被一些线程直接使用而不用通过其他引用对象（reference objects），那么它就是强可达。一个新创建的对象对创建它的线程来讲就是强可达的。
这是我们知道并且一直在使用的引用类型(译注：通常被new出来的对象都是强可达的,他们的引用就是强引用)。任何通过强引用所使用的对象（在一个活动线程中）都不会被GC回收。
2.2 软可达（Softly reachable）
如果一个对象没有强可达性，但是它可以通过一个软引用(softreference)来使用，那么它就具有软可达性。
只有当系统需要更多内存时，GC才会回收具有软可达性的对象。在内存不足前，GC保证一定回收软可达的对象。
2.3 弱可达（Weakly reachable）
如果一个对象既没有强可达性，也没有软可达性，但是它可以通过一个弱引用(weak reference)来使用，那么他就具有弱可达性。当弱引用指向的弱可达对象没有其他的引用，那么这个对象就会被回收。
注意，这个是十分临近finalize状态的时机，当弱引用被清除的时候，就符合finalize的条件了。
2.4 虚可达（Phantom reachable）
上面流程图已经很直观了，就是没有强、软、弱引用关联，并且 finalize 过了，只有虚引用指向这个对象的时候。
2.5 不可达（unreachable）
当然，还有最后一个状态，就是不可达（unreachable），意味着对象可以被清除了。
