Referências Fortes
Estas são suas referências regulares a objetos que codificamos diariamente:
Employee emp = new Employee();
A variável "emp" mantém uma forte referência a um objeto Employee, e os objetos que podem ser acessados por qualquer cadeia de referências fortes não são elegíveis para a coleta de lixo. Normalmente, é isso que você deseja, mas nem sempre. Agora, suponha que estamos buscando muitos funcionários do banco de dados em uma coleção ou mapa, e precisamos fazer muito processamento regularmente, portanto, para manter o desempenho, mantê-los no cache.
Na medida em que isso é bom, mas agora precisamos de dados diferentes e não precisamos desses objetos Employee e eles não são referenciados de nenhum lugar, exceto o cache. O que está causando um vazamento de memória porque esses objetos não estão em uso, mas ainda não são elegíveis para a coleta de lixo e não podemos removê-los do cache porque não temos referência a eles? Então aqui precisamos esvaziar manualmente todo o cache, o que é entediante ou poderíamos usar outras referências de tipo, por exemplo, Referências Fracas.
Referências fracas
Uma referência fraca não prende um objeto na memória e será gerada pelo GC no próximo ciclo do GC, se não for referenciada por outras referências. Podemos usar a classe WeakReference, que é fornecida pelo Java, para criar os tipos de caches acima, que não armazenam objetos que não são referenciados em outro lugar.
WeakReference<Cache> cache = new WeakReference<Cache>(data);
Para acessar os dados, você precisa chamar cache.get (). Essa chamada para obter pode retornar nulo se a referência fraca foi coletada como lixo: você deve verificar o valor retornado para evitar NPEs. Java fornece coleções que usam referências fracas, por exemplo, a classe WeakHashMap armazena chaves (não valores) como referências fracas. Se a chave for GC'd, o valor também será removido automaticamente do mapa.
Como referências fracas também são objetos, precisamos de uma maneira de limpá-las (elas não são mais úteis quando o objeto ao qual estavam fazendo referência foi submetido ao GC). Se você passar um ReferenceQueue para o construtor para uma referência fraca, o coletor de lixo anexará essa referência fraca ao ReferenceQueue antes que eles sejam finalizados ou com GC. Você pode processar periodicamente essa fila e lidar com referências inativas.
Referências suaves
Um SoftReference é como um WeakReference, mas é menos provável que seja coletado como lixo. As referências suaves são limpas a critério do coletor de lixo em resposta à demanda de memória. A máquina virtual garante que todas as referências suaves a objetos facilmente alcançáveis tenham sido limpas antes de lançar um OutOfMemoryError.
Referências fantasmas
Referências fantasmas são os mais fracos de todos os tipos de referência, chamando get nelas sempre retornará nulo. Um objeto é phantomly referenciado após ter sido finalizado, mas antes de sua memória alocada ter sido recuperada, ao contrário de referências fracas que são enfileiradas antes de serem finalizadas ou referências Phantom da GC raramente são usadas.
Então, como eles são úteis? Quando você constrói uma referência fantasma, sempre deve passar um ReferenceQueue. Isso indica que você pode usar uma referência fantasma para ver quando seu objeto está no GC.
Ei, se referências fracas forem enfileiradas quando consideradas consideradas finalizadas, mas ainda não estiverem no GC, poderíamos criar uma nova referência forte para o objeto no bloco finalizador e impedir que o objeto fosse GC. Sim, você pode, mas provavelmente não deveria fazer isso. Para verificar esse caso, o ciclo do GC ocorrerá pelo menos duas vezes para cada objeto, a menos que esse objeto seja alcançável apenas por uma referência fantasma. É por isso que você pode ficar sem pilha mesmo que sua memória contenha bastante lixo. Referências fantasmas podem impedir isso.
Você pode ler mais no meu artigo Tipos de referências em Java (forte, suave, fraco, fantasma) .