java中的引用类似C/C++中的指针，都是指向内存中的某个对象，通过该引用可以直接操作对应的对象。引用和GC有着直接关系，根据可达性分析算法（从一个被称为 GC Roots 的对象开始向下搜索，如果一个对象到GC Roots没有任何引用链相连时，则说明此对象不可用），一个对象没有引用关联，则GC可以将其回收。
1、强引用
引用的默认方式，即是强引用，创建一个对象并把这个对象赋给一个引用变量，如Object obj = new Object();
强引用有引用变量指向时永远不会被垃圾回收，JVM宁愿抛出OutOfMemory错误也不会回收这种对象.
如果分配了一个大对象，如String[] strings = new String[1024 * 1024 * 600]（-Xms512M -Xmx512M）;jvm会抛OOM。
如果想中断强引用和某个对象之间的关联，需要显式地将引用赋值为null，如HashMap的clear操作
public void clear() {
Node<K,V>[] tab;
modCount++;
if ((tab = table) != null && size > 0) {
size = 0;
for (int i = 0; i < tab.length; ++i)
tab[i] = null;//此处显式地将引用赋值为null，断开了强引用关系，便于GC
}
}
2、软引用（SoftReference）
如果一个对象具有软引用，内存空间足够，垃圾回收器就不会回收它，如果内存空间不足了，就会回收这些对象的内存。只要垃圾回收器没有回收它，该对象就可以被程序使用。软引用常被用作缓存，如图片、网页缓存等。
用法为：
byte[] bytes = new byte[1024 * 1024 * 100];
SoftReference<byte[]> softReference = new SoftReference<>(bytes);
此时对象有两个引用，第1行的强引用，第3行的软引用。由于有强引用存在，对象此时是不会被回收的。
此时将bytes = null;对象只有软引用，当内存不足时，是可以回收该对象的。
byte[] bytes = new byte[1024 * 1024 * 100];
SoftReference<byte[]> softReference = new SoftReference<>(bytes);
System.out.println(softReference.get());//[B@d716361
bytes = null;
System.gc();
System.out.println(softReference.get());//[B@d716361
byte[] bytes2 = new byte[1024 * 1024 * 300];
System.out.println(softReference.get());//null
可以看到，第10行get时还是可以取到值的，因为此时内存充裕。当第12行需要分配一个大对象时，那对不起，要把你这个软引用对象回收了，因为此时内存快不够了。垃圾收集线程会在虚拟机抛出OOM之前回收软引用对象，而且虚拟机会尽可能优先回收长时间闲置不用的软引用对象，对那些刚刚构建的或刚刚使用过的“新”软引用对象会被虚拟机尽可能保留。
软引用使用的一个例子可以参见Android的图片缓存。
3、弱引用（WeakReference）
弱引用比软引用优先级更低，gc时，不管内存还充不充裕，都会回收弱引用对象。
byte[] bytes = new byte[1024 * 1024 * 100];
WeakReference<byte[]> weakReference = new WeakReference<>(bytes);
bytes = null;
System.out.println(weakReference.get());//[B@d716361
System.gc();
System.out.println(weakReference.get());//null
4、虚引用（PhantomReference）
Phantom有幻觉、幽灵之意。听名字就知道是这几种引用中最弱的，跟不存在似的。如果对象仅仅存在虚引用，那么GC可以随时回收它，明白为什么叫Phantom了吧。
看下PhantomReference的代码：
public class PhantomReference<T> extends Reference<T> {
public T get() {
return null;
}
public PhantomReference(T referent, ReferenceQueue<? super T> q) {
super(referent, q);
}
}
PhantomReference就一个方法get(直接返回null，所以调用了它也没啥意义)，一个构造函数（入参有个引用队列，说明了PhantomReference必须和引用队列一起使用）
5、引用队列（ReferenceQueue）
查看软引用、弱引用、虚引用的代码可以看到，软引用、弱引用可以和引用队列一起使用，也可以不一起，而虚引用必须和引用队列一起使用。那么引用队列是什么？
引用队列，顾名思义，引用组成的队列，引用指的是Reference，SoftReference、WeakReference、PhantomReference均继承此类，该类中有几个属性：
private volatile Reference<? extends T> head = null;
private T referent; /* Treated specially by GC */
volatile ReferenceQueue<? super T> queue;
/* When active: NULL
* pending: this
* Enqueued: next reference in queue (or this if last)
* Inactive: this
*/
@SuppressWarnings("rawtypes")
volatile Reference next;
head是队列维持的头指针，referent即各自引用的对象，queue是创建引用时传入的引用队列，next指向下一个引用。
byte[] bytes = new byte[1024 * 1024 * 100];
ReferenceQueue<byte[]> rq = new ReferenceQueue<>();
WeakReference<byte[]> weakReference = new WeakReference<>(bytes, rq);
bytes = null;
在上面的代码中，weakReference所引用的对象会在下次GC的时候被回收掉，自己也会被加入rq的队列（每个引用被放进来的时候，会被加到前一个引用的前面，即Reference的next指向前一个加入进来的Reference，说是加入进队列，其实是将队列的head和各个Reference中的next串联起来形成链表）。为什么要这样做呢，weakReference引用的对象虽然在下次GC的时候被清除掉了，它自身也没有存在的价值了，但是weakReference本身也是强引用类型啊，自身也是占用内存的。所以weakReference被放到引用队列的时候，我们就可以把它取出来清掉了。
ReferenceQueue提供了三种取出Reference的方法：
public Reference<? extends T> poll();//非阻塞，取出head锁指向的Reference
public Reference<? extends T> remove();//阻塞，直到head不为null，即队列中有Reference
public Reference<? extends T> remove(long timeout);//阻塞，和上一个一样，不过加了个超时时间
具体使用可以参见WeakHashMap分析。
6、总结
- 四种引用的可及性优先级：强引用>软引用>弱引用>虚引用。当一个对象同时有多种引用类型时，可及性按高优先级处理。如
Object object = new Object();
WeakReference<Object> weakReference = new WeakReference<>(object);
同时有强引用和弱引用存在，那么这个对象就是强可及的。GC的时候不会回收。
- 软引用和弱引用最好和引用队列一起使用，这样你能知道引用对象何时被回收及做出一些相应处理。虚引用必须和引用队列一起使用。