強引用

強引用的物件，永遠不會被垃圾回收，JVM 寧願丟擲 OutOfMemeory 錯誤也不會回收這種物件。

軟引用 soft

沒有強引用而只有軟引用的物件，只要記憶體空間足夠，垃圾回收器就不會回收（嚴謹的說法是，GC 根據記憶體使用情況酌情考慮什麼時候回收）。

MyObject aStrongRef = new MyObject();
SoftReference aSoftRef = new SoftReference(aStrongRef);
aStongRef = null; // 此時這個物件只有軟引用，沒有強引用
aStrongRef = aSoftRef.
 
get(); // 返回 null，或者新的強引用

當軟引用在 OutOfMemory 之前被回收後，軟引用變數不再有存在的價值，但是他們本身還是強引用，太多的軟引用變數同樣會導致 OutOfMemory 問題。其實，我們可以在建立軟引用變數時，指定一個 ReferenceQueue，當軟引用變數不再有存在的價值時，會被插入到佇列中，我們可以利用此佇列回收這些軟引用變數。

Set<SoftReference<MyObject>> cache = new HashSet<>();
cache.add(new SoftReference(aStrongRef,
 
 queue));
//...
Reference<? extends MyObject> ref = queue.poll();
while (ref != null) {
    if (cache.remove(ref)) {
        removedSoftRefs++;
    }
    ref = queue.poll();
}

軟引用可以被用於快取物件，尤其那些重新例項化的開銷很大的物件。

弱引用 weak

用來描述非必需物件，當 JVM 進行垃圾回收時，無論記憶體是否充足，都會回收沒有強、軟引用而只有弱引用的物件。

WeakHashMap 的特色是使用了弱引用的鍵，它可以被當做標準 Map 使用，不一樣的地方是，當鍵被 GC 回收時，它會自動清理該鍵值對。

public class ExampleWeakHashMap {
    public static Map<Integer,String> cache = new WeakHashMap<Integer, String>();
 
    public static void main(String[] args) {
        Integer i5 = new Integer(5);
        cache.put(i5, "five");
        i5 = null;
        // the entry {5,"five"} will stay in the Map until the next garbage collector call
 
        Integer i2 = 2;
        // the entry {2,"two"} will stay  in the Map until i2 is no more strongly referenced
        cache.put(i2, "two");
 
        // the OutOfMemoryError won't happen, because the Map will clear its entries.
        for (int i = 6; i < 100_000_000; i++) {
            cache.put(i,String.valueOf(i));
        }
    }
}

在規範化對映中，可以使用 WeakHashMap<String,Map<K,V>> 儲存多個事務的資訊，String 型別的鍵儲存事務的 ID，簡單的 Map 中儲存了事務生命週期中需要的資訊，在事務的生命週期中，String 物件的強引用一直存在，所以我們可以一直獲取它的資訊，當事務結束後，弱引用可以自動幫助我們清理 Map 資訊。

虛引用 phantom

在垃圾回收程序中，沒有強、軟引用的物件會被刪除，在被刪除前，會先呼叫物件的 finalize() 方法。當一個物件被 finalized 但是還沒有被刪除完，它就處於“虛可達”的狀態，這意味著只有一個 GC 根節點和該物件之間的一個虛引用。

ReferenceQueue<String> queue = new ReferenceQueue<String>();
PhantomReference<String> aPhantomRef = new PhantomReference<String>(new String("string"), queue);

和軟、弱引用不一樣，對一個物件的顯式的虛引用會阻止該物件被刪除。程式設計師需要顯式或者隱式地移除此虛引用，才能使得 finalized 物件被銷燬。顯式地銷燬虛引用要用到 ReferenceQueue，當虛可達的物件被 finalized 後，佇列中會入隊此物件。但是虛引用不能獲得此物件，get() 方法總是返回 null，程式設計師不能使虛可達的物件再次強、軟、弱可達。這也很好理解，因為在重寫的 finalize() 方法中通常要清理各種資源，使得物件不能繼續工作。

虛引用的使用場景，可能是，當你需要在物件被 finalized 之後做一些處理，但是又不能重寫 finalize() 方法時（處於效能和可靠性的考慮，Effective Java 3 rd 中不建議使用 finalizer 和 cleaner）。

參考資料

1. References in JAVA