一、四大引用

在介紹WeakHashMap回收問題之前，我們要先介紹四大引用類型：

• 強(qiáng)引用是最傳統(tǒng)的“引用”的定義，是指在程序代碼之中普遍存在的引用賦值，即類似“Object obj=new Object()”這種引用關(guān)系。無(wú)論任何情況下，只要強(qiáng)引用關(guān)系還存在，垃圾收集器就永遠(yuǎn)不會(huì)回 收掉被引用的對(duì)象。
• 軟引用是用來(lái)描述一些還有用，但非必須的對(duì)象。只被軟引用關(guān)聯(lián)著的對(duì)象，在系統(tǒng)將要發(fā)生內(nèi)存溢出異常前，會(huì)把這些對(duì)象列進(jìn)回收范圍之中進(jìn)行第二次回收，如果這次回收還沒有足夠的內(nèi)存， 才會(huì)拋出內(nèi)存溢出異常。在JDK 1.2版之后提供了SoftReference類來(lái)實(shí)現(xiàn)軟引用。
• 弱引用也是用來(lái)描述那些非必須對(duì)象，但是它的強(qiáng)度比軟引用更弱一些，被弱引用關(guān)聯(lián)的對(duì)象只 能生存到下一次垃圾收集發(fā)生為止。當(dāng)垃圾收集器開始工作，無(wú)論當(dāng)前內(nèi)存是否足夠，都會(huì)回收掉只 被弱引用關(guān)聯(lián)的對(duì)象。在JDK 1.2版之后提供了WeakReference類來(lái)實(shí)現(xiàn)弱引用。
• 虛引用也稱為“幽靈引用”或者“幻影引用”，它是最弱的一種引用關(guān)系。一個(gè)對(duì)象是否有虛引用的 存在，完全不會(huì)對(duì)其生存時(shí)間構(gòu)成影響，也無(wú)法通過虛引用來(lái)取得一個(gè)對(duì)象實(shí)例。為一個(gè)對(duì)象設(shè)置虛 引用關(guān)聯(lián)的唯一目的只是為了能在這個(gè)對(duì)象被收集器回收時(shí)收到一個(gè)系統(tǒng)通知。在JDK 1.2版之后提供 了PhantomReference類來(lái)實(shí)現(xiàn)虛引用。

對(duì)于本文主要涉及的為強(qiáng)引用，弱引用。其他引用本篇就不再多提了。 總結(jié)一下強(qiáng)引用與弱引用：

• 強(qiáng)引用：主要為new出來(lái)的對(duì)象，就算內(nèi)存滿了，也不會(huì)回收它。因此當(dāng)強(qiáng)引用過多時(shí)會(huì)導(dǎo)致OOM(內(nèi)存溢出），HashMap中key、value關(guān)系就為強(qiáng)引用。
• 弱引用：被弱引用關(guān)聯(lián)的對(duì)象只 能生存到下一次垃圾收集發(fā)生為止，而WeakHashMap中的key,value就是弱引用關(guān)系。

二、WeakHashMap的回收問題

首先基本大概講述一下WeakHashMap弱鍵的原理：

大致上是通過WeakReference和ReferenceQueue實(shí)現(xiàn)的。WeakHashMap的key是“弱鍵”，即是WeakReference類型的；ReferenceQueue是一個(gè)隊(duì)列，它會(huì)保存被GC回收的“弱鍵”。

實(shí)現(xiàn)步驟是：

1、新建WeakHashMap，將“鍵值對(duì)”添加到WeakHashMap中。實(shí)際上，WeakHashMap是通過數(shù)組table保存Entry(鍵值對(duì))；每一個(gè)Entry實(shí)際上是一個(gè)單向鏈表，即Entry是鍵值對(duì)鏈表。

2、當(dāng)某“弱鍵”不再被其它對(duì)象引用，并被GC回收時(shí)。在GC回收該“弱鍵”時(shí)，這個(gè)“弱鍵”也同時(shí)會(huì)被添加到ReferenceQueue(queue)隊(duì)列中。

3、 當(dāng)下一次我們需要操作WeakHashMap時(shí)，會(huì)先同步table和queue。table中保存了全部的鍵值對(duì)，而queue中保存被GC回收的鍵值對(duì)；同步它們，就是刪除table中被GC回收的鍵值對(duì)。這就是“弱鍵”如何被自動(dòng)從WeakHashMap中刪除的步驟了。和HashMap一樣，WeakHashMap是不同步的?？梢允褂?Collections.synchronizedMap 方法來(lái)構(gòu)造同步的 WeakHashMap。

讀者看到這可能還是比較抽象。沒關(guān)系，接下來(lái)我們直接上一些例子：

public static void main(String[] args) {
        WeakHashMap<String,String> weakMap = new WeakHashMap<>();
        weakMap.put("k1","v1");
        String k2 = new String("k2");
        weakMap.put(k2,"v2");
        weakMap.put(new String("k3"),"k3");
        System.out.println("weakMap回收前打印結(jié)果:");
        System.out.println(weakMap);
        // 因?yàn)閃eakHashMap內(nèi)部維護(hù)的是一個(gè)弱引用映射所以gc直接回收
        System.gc();
        System.out.println("weakMap回收后打印結(jié)果:");
        System.out.println(weakMap);
    }

以上的打印結(jié)果是什么呢？

可以看到打印結(jié)果是回收后的結(jié)果是只有k3的key-value被回收掉了。那么為什么呢？

這得首先從創(chuàng)建一個(gè)String對(duì)象說(shuō)起，創(chuàng)建一個(gè)String對(duì)象最常見的有兩種情況：

// 第一種情況
String str1 = "a";
// 第二種情況
String str2 = new String("b");

對(duì)于第一種情況其對(duì)象的創(chuàng)建會(huì)先在字符串常量池判斷有沒有對(duì)應(yīng)的字符串常量，如果沒有創(chuàng)建一個(gè)字符串常量一，然后將其引用指向在字符串常量池中的那個(gè)常量，如果存在則不需創(chuàng)建直接返回引用。 對(duì)于第二種情況其對(duì)象的引用還是會(huì)先在字符串常量池判斷有沒有對(duì)應(yīng)的字符串常量，如果沒有創(chuàng)建一個(gè)字符串常量。 而后在堆中拷貝一個(gè)其字符串常量的對(duì)象，最后返回堆上的引用。

我畫了張圖對(duì)于情況二來(lái)講應(yīng)該是這個(gè):

那么對(duì)于對(duì)象創(chuàng)建的引用我們了解了，那么接下來(lái)回到例子就很好理解。

• 首先是 weakMap.put(“k1”,“v1”); 很明顯這里面是k1的引用是放在字符串常量池里的，是一種強(qiáng)引用。因此關(guān)于k1的key會(huì)一直保持下去。所以就是強(qiáng)引用，因此不會(huì)被gc。

然后則是：

String k2 = new String("k2");
weakMap.put(k2,"v2");

這里面的很明顯k2為new String的WeakHashMap外部的強(qiáng)引用，因此k2的指針其實(shí)是在WeakHashMap外部被引用，所以不會(huì)被gc。如果要回收它也很容易，則只需要將其外部的引用k2置為null：

String k2 = new String("k2");
weakMap.put(k2,"v2");
k2 = null;

而相對(duì)直接在WeakHashMap內(nèi)直接創(chuàng)建對(duì)象返回引用的話，那么很明顯就是弱鍵了。

weakMap.put(new String("k3"),"k3");

那么如何可以如何才能不回收這個(gè)字符串對(duì)象呢？我們剛剛畫圖提到了，我們可以用intern()方法返回其字符串常量池對(duì)應(yīng)的對(duì)象。

weakMap.put(new String("k3").intern(),"k3");

這個(gè)時(shí)候小伙伴可以自己去試一下，此時(shí)這個(gè)對(duì)象gc后也不會(huì)被回收了。就如同情況1：weakMap.put(“k1”,“v1”);

最后的最后附上完整代碼，有興趣的可以自己去試試：

public class MapGC {
    public static void main(String[] args) {
        WeakHashMap<String,String> weakMap = new WeakHashMap<>();
        weakMap.put("k1","v1");
        String k2 = new String("k2");
        weakMap.put(k2,"v2");
        weakMap.put(new String("k3"),"k3");
        System.out.println("weakMap回收前打印結(jié)果:");
        System.out.println(weakMap);
        // 因?yàn)閃eakHashMap內(nèi)部維護(hù)的是一個(gè)弱引用映射所以gc直接回收
        System.gc();
        System.out.println("weakMap第一次回收后打印結(jié)果:");
        System.out.println(weakMap);
        k2 = null;
        weakMap.put(new String("k3").intern(),"k3");
        System.gc();
        System.out.println("weakMap第二次回收后打印結(jié)果:");
        System.out.println(weakMap);
    }
}

輸出結(jié)果：

到此這篇關(guān)于Java中WeakHashMap的回收問題詳解的文章就介紹到這了,更多相關(guān)WeakHashMap回收內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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