Java中的引用有点像C++中的指针，通过引用可以对堆中的对象进行操作。Java程序中最常见的引用类型是强引用，也是默认的引用类型。当在Java语言中使用 New 操作符创建一个新的对象，并将其赋给一个变量的时候，这个变量就成为指向该对象的一个强引用。
判断一个对象是否存活的标准为是否存在指向这个对象的指针。
Java中提供了四个级别的引用，即强引用（Strong Reference）,软引用（Soft Reference）,弱引用（Weak Reference）,虚引用（Phantom Reference）.在这4个级别的引用中只有强引用是包内可见的，其他3种引用类型均为Public，可以在应用程序中直接使用。
强引用：
我们平时声明的变量使用的就是强引用。如果一个对象被被人拥有强引用，那么垃圾回收器绝不会回收它。当内存空间不足，Java 虚拟机宁愿抛出 OutOfMemoryError 错误，使程序异常终止，也不会靠随意回收具有强引用的对象来解决内存不足问题。
Java 的对象是位于 heap 中的，heap 中对象有强可及对象、软可及对象、弱可及对象、虚可及对象和不可到达对象。应用的强弱顺序是强、软、弱、和虚。对于对象是属于哪种可及的对象，由他的最强的引用决定。
如下代码：
String abc=new String("abc"); //1
SoftReference<String> softRef=new SoftReference<String>(abc); //2
WeakReference<String> weakRef = new WeakReference<String>(abc); //3
abc=null; //4
softRef.clear();//5第一行在 heap 堆中创建内容为“abc”的对象，并建立 abc 到该对象的强引用，该对象是强可及的。
第二行和第三行分别建立对 heap 中对象的软引用和弱引用，此时 heap 中的 abc 对象已经有 3 个引用，显然此时 abc 对象仍是强可及的。
第四行之后 heap 中对象不再是强可及的，变成软可及的。
第五行执行之后变成弱可及的。
软引用：
如果一个对象只具有软引用，当内存空间足够时，GC就不会回收它，当内存空间不足时，JVM在抛出OOM之前，GC清理所有的软引用对象。只要GC没有回收软引用，该对象就可以被程序使用。类似弱引用，只不过JVM会尽量让软引用的存活时间长一些，迫不得已才清理。
软引用可用来实现内存敏感的高速缓存。
软引用可以和一个引用队列（ReferenceQueue）联合使用，如果软引用所引用的对象被垃圾回收，Java 虚拟机就会把这个软引用加入到与之关联的引用队列中。
软引用是主要用于内存敏感的高速缓存。在 JVM 报告内存不足之前会清除所有的软引用，这样以来 GC就有可能收集软可及的对象，可能解决内存吃紧问题，避免内存溢出。什么时候会被收集取决于 GC 的算法和 GC 运行时可用内存的大小。当 GC 决定要收集软引用时执行以下过程,以上面的 softRef 为例：
- 首先将 softRef 的 referent（abc）设置为 null，不再引用 heap 中的 new String("abc")对象。
- 将 heap 中的 new String("abc")对象设置为可结束的(finalizable)。
- 当 heap 中的 new String("abc")对象的 finalize()方法被运行而且该对象占用的内存被释放， softRef被添加到它的 ReferenceQueue(如果有的话)中。
注意：
- 对 ReferenceQueue 软引用和弱引用可以有可无，但是虚引用必须有。
- 被 Soft Reference 指到的对象，即使没有任何 Direct Reference，也不会被清除。一直要到 JVM 内存不足且没有 Direct Reference 时才会清除，SoftReference 是用来设计 object-cache 之用的。如此一来SoftReference 不但可以把对象 cache 起来，也不会造成内存不足的错误 （OutOfMemoryError）。
弱引用（WeakReference）
如果一个对象只具有弱引用， 那该类就是可有可无的对象， 因为只要该对象被 GC 扫描到了随时都会把它干掉。
弱引用与软引用的区别在于：当GC在进行回收时，需要通过算法检查是否回收软引用对象，而对于弱引用对象总是进行回收。只具有弱引用的对象拥有更短暂的生命周期。在垃圾回收器线程扫描它所管辖的内存区域的过程中，一旦发现了只具有弱引用的对象，不管当前内存空间足够与否，都会回收它的内存。不过，由于垃圾回收器是一个优先级很低的线程， 因此不一定会很快发现那些只具有弱引用的对象。弱引用可以和一个引用队列（ReferenceQueue）联合使用，如果弱引用所引用的对象被垃圾回收，Java 虚拟机就会把这个弱引用加入到与之关联的引用队列中。
虽然GC在运行时一定回收弱引用对象，但复杂关系的若引用对象群常常需要好几次GC的运行才能完成。弱引用对象常常用于Map结构中，引用数据量较大的对象，一旦该对象的强引用为 null 时。GC能够快速的回收该对象空间。
虚引用（PhantomReference）
又称为“幽灵引用”，与其他几种引用都不同，虚引用并不会决定对象的生命周期。如果一个对象仅持有虚引用，那么它就和没有任何引用一样，在任何时候都可能被垃圾回收。
虚引用主要用来跟踪对象被垃圾回收的活动，主要目的是在一个对象所占的内存被实际回收之前得到通知，从而可以进行一些相关的清理工作。虚引用与软引用和弱引用的一个区别在于：虚引用必须和引用队列（ReferenceQueue）联合使用。当垃圾回收器准备回收一个对象时，如果发现它还有虚引用，就会在回收对象的内存之前，把这个虚引用加入到与之关联的引用队列中。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。程序如果发现某个虚引用已经被加入到引用队列，那么就可以在所引用的对象的内存被回收之前采取必要的行动。
另外，建立虚引用之后通过 get 方法返回结果始终为 null, 通过源代码你会发现,虚引用通向会把引用的对象写进referent,只是 get 方法返回结果为 null，因此无法通过虚引用来获取被引用的对象。在虚引用中：
几种引用的比较
- 不把 referent 设置为 null, 直接把 heap 中的 new String("abc")对象设置为可结束的(finalizable)。
- 与软引用和弱引用不同, 先把 PhantomRefrence 对象添加到它的 ReferenceQueue 中.然后在释放虚可及的对象。
| 引用类型 | 回收时间 | 用途 |
|---|---|---|
| 强引用 | 永不回收 | 普通对象引用 |
| 软引用 | 内在不足回收 | 缓存对象 |
| 弱引用 | 垃圾回收时 | 缓存对象 |
| 虚引用 | 不确定 | 不确定 |
finalization 机制
Java语言提供了对象终止（finalization）机制来允许开发人员提供对象被销毁之前的自定义处理逻辑。Object类提供了finalize方法来添加自定义的销毁逻辑。如果一个类有特殊的销毁逻辑，可以复写finalize方法。
当GC发现没有引用指向一个对象时，会调用这个对象的finalize方法。通常在这个方法中进行一些资源释放和清理工作，如：关闭文件，套接字和数据库连接等。
由于 finalize 方法的存在，JVM中的对象一般处于三种可能的状态。第一种是可达状态，当有引用指向该对象时该对象处于可达状态。第二种是可复活状态，如果对象的类复写了 finalize 方法，则对象有可能处于该状态。虽然GC是在对象没有引用的情况下才调用其finalize方法，但是在finalize方法的实现中可能对当前对象添加新的引用。因此在finalize方法运行完成之后，GC需要重新检查该对象的引用。如果发现新的引用，那么对象回到可达状态，相当于该对象被复活，否则该对象会变成不可达状态。当对象从可复活状态变为可达状态后，对象会再次出现没有引用的状态。在这个情况下，finalize方法不会被再次调用，对象会直接变为不可达状态，也就是说，一个对象的finalize方法只会被调用一次。第三种状态是不可达状态，在这个状态下，GC可以自由的释放对象所占用的内存空间。