浅谈WeakHashMap

Java WeakHashMap 到底Weak在哪里，它真的很弱吗？WeakHashMap 的适用场景是什么，使用时需要注意些什么？弱引用和强引用对Java GC有什么不同影响？本文将给出清晰而简洁的介绍。

总体介绍

在Java集合框架系列文章的最后，笔者打算介绍一个特殊的成员：WeakHashMap，从名字可以看出它是某种 Map。它的特殊之处在于 WeakHashMap 里的

entry

可能会被GC自动删除，即使程序员没有调用

remove()

或者

clear()

方法。

更直观的说，当使用 WeakHashMap 时，即使没有显示的添加或删除任何元素，也可能发生如下情况：

调用两次

size()

方法返回不同的值；
两次调用

isEmpty()

方法，第一次返回

false

，第二次返回

true

；
两次调用

containsKey()

方法，第一次返回

true

，第二次返回

false

，尽管两次使用的是同一个

key

；
两次调用

get()

方法，第一次返回一个

value

，第二次返回

null

，尽管两次使用的是同一个对象。

遇到这么奇葩的现象，你是不是觉得使用者一定会疯掉？其实不然，WeekHashMap 的这个特点特别适用于需要缓存的场景。在缓存场景下，由于内存是有限的，不能缓存所有对象；对象缓存命中可以提高系统效率，但缓存MISS也不会造成错误，因为可以通过计算重新得到。

要明白 WeekHashMap 的工作原理，还需要引入一个概念：弱引用（WeakReference）。我们都知道Java中内存是通过GC自动管理的，GC会在程序运行过程中自动判断哪些对象是可以被回收的，并在合适的时机进行内存释放。GC判断某个对象是否可被回收的依据是，是否有有效的引用指向该对象。如果没有有效引用指向该对象（基本意味着不存在访问该对象的方式），那么该对象就是可回收的。这里的“有效引用”并不包括弱引用。也就是说，虽然弱引用可以用来访问对象，但进行垃圾回收时弱引用并不会被考虑在内，仅有弱引用指向的对象仍然会被GC回收。

WeakHashMap 内部是通过弱引用来管理

entry

的，弱引用的特性对应到 WeakHashMap 上意味着什么呢？将一对

key,
value

放入到 WeakHashMap 里并不能避免该

key

值被GC回收，除非在 WeakHashMap 之外还有对该

key

的强引用。

关于强引用，弱引用等概念以后再具体讲解，这里只需要知道Java中引用也是分种类的，并且不同种类的引用对GC的影响不同就够了。

具体实现

WeakHashMap的存储结构类似于HashMap，读者可自行参考前文，这里不再赘述。

关于强弱引用的管理方式，博主将会另开专题单独讲解。

Weak HashSet?

如果你看过前几篇关于 Map 和 Set 的讲解，一定会问：既然有 WeekHashMap，是否有 WeekHashSet 呢？答案是没有:(
。不过Java Collections工具类给出了解决方案，

Collections.newSetFromMap(Map<E,Boolean> map)

方法可以将任何 Map包装成一个Set。通过如下方式可以快速得到一个 Weak
HashSet：

不出你所料，

newSetFromMap()

方法只是对传入的 Map做了简单包装：

结语

至此深入Java集合框架(Java
Collections Framework Internals)系列已经全部讲解完毕，希望这几篇简短的博文能够帮助各位读者对Java容器框架建立基本的理解。通过这里可以返回本系列文章目录。

如果对各位有哪怕些微的帮助，博主将感到非常高兴！如果博文中有任何的纰漏和谬误，欢迎各位博友指正。

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原文出处： CarpenterLee

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