Java之集合(十三)WeakHashMap

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1.前言

　　本章介绍一下WeakHashMap，这个类也很重要。要想明白此类的作用，先要明白Java定义的四种引用类型。传送门。这里简单概括一下这四种引用：

　　1.强引用：一般new出来的对象都属于强引用，只要该引用不是JVM回收机制回收的对象，就不会被清理。

　　2.软引用：使用SoftReference包装的强引用对象是软引用。在JVM内存存够的情况下，软引用的对象不会被回收，JVM将抛出OOM异常的时候，会按没有被使用的时间顺序回收软引用对象。也就是说SoftReference这个对象持有强引用不会对JVM造成干扰，JVM会判断该对象有没有被SoftReference对象以外的对象持有来判断其属于强引用还是软引用，只有SoftReference持有该对象引用时，该对象才是一个软引用。所以使用SoftReference.get方法可能获得强引用对象，也可能是null。这里要注意的是，SoftReference对象本身也是一个强引用对象，如果其持有的强引用被回收了，这个对象也没有存在的意义了，所以这个是需要我们进行清理的。在其构造方法中提供了一个ReferenceQueue对象，在SoftReference持有对象被回收了后，会自动加入这个queue，之后通过queue中有没有这个对象，清理掉这个引用就可以了。

　　3.弱引用：和软引用基本一致，不过其使用的是类WeakReference进行包装，而且JVM进行回收时就会回收掉该对象。其它的要点基本一致。

　　4.虚引用：使用PhantomReference进行包装，其与软引用和弱引用的机制不一样。其不会获得所持有对象，直接返回的就是null，只有在对象被回收才会被加入队列中。

　　根据这种中引用的特性，如何利用就仁者见仁智者见智了。

2.WeakHashMap

　　这个Map的特点就是其键是虚引用，当垃圾回收器触发时，并不会阻止键被回收。意味着键值对会自动移除，当键不再被正常使用的时候。空的key和value都是被允许的，整个和HashMap比较像，非同步类。实际上JDK8的WeakHashMap并没有像HashMap那么复杂，实现还是十分简单的，就是一个hash表，处理冲突就是使用了链表。

　　数据结构就是一个普通的table，还有就是hashmap中见到的threshold和loadfactor了。queue就是WeakHashMap虚引用的特有对象。

　　get方法就是先处理key为Null的情况，再计算在table中的下标，这个链表遍历，找到引用相等或引用相等的键，返回其值。这里面要注意的就是getTable方法，其实际上就是对table进行了清理。

　　当一个键没有被使用的时候，就会被GC回收，回收后就会进入queue中，getTable就是预先对表中废弃的键进行了清理。

　　put方法也是先对表中废弃的键进行清理，然后找到其位置，存在就替换旧值，不存在就插入到链表首位。数量超过阈值就扩容hash表。

　　remove方法就不再进行介绍了，操作原理都是一样的。所有涉及对表的操作，都会进行getTable()清理没有再被使用的键。WeakHashMap就可以简单的实现自动销毁不需要的键值了。

　　其它的也没有什么描述的必要。

3.用例测试

    @Test
	public void testWeakHashMap() {
		WeakHashMap<Object, String> whm = new WeakHashMap<>();
		Object one = new Object();
		Object two = new Object();
		whm.put(one, "one");
		whm.put(two, "two");
		one = null;
		System.out.println(whm.size());
		System.gc();
		System.out.println(whm.size());
		System.out.println(whm.get(two));
	}

　　上面这个测试代码在我这里允许多次出现了两个结果：

　　2，1，two

　　2，2，two

　　所以gc发生的时间和弱引用进入队列的时间以及WeakHashMap清理废弃键的时间都是不确定的。这个类的使用也就是将一些资源value与键的生命周期绑定。键结束了value也就会被清除。前提是要触发WeakHashMap的相关方法。