WeakHashMap源碼解析

JDK版本

JDK 1.8.0_110

總體介紹

介紹一個(gè)特殊的成員: WeakHashMap，從名字可以看出它是某種 Map。

它的特殊之處在于 WeakHashMap 里的 entry 可能會(huì)被GC自動(dòng)刪除，即使程序員沒有調(diào)用 remove() 或者 clear() 方法。

更直觀的說，當(dāng)使用 WeakHashMap 時(shí)，即使沒有顯示的添加或刪除任何元素，也可能發(fā)生如下情況:

• 調(diào)用兩次size()方法返回不同的值；
• 兩次調(diào)用isEmpty()方法，第一次返回false，第二次返回true；
• 兩次調(diào)用containsKey()方法，第一次返回true，第二次返回false，盡管兩次使用的是同一個(gè)key；
• 兩次調(diào)用get()方法，第一次返回一個(gè)value，第二次返回null，盡管兩次使用的是同一個(gè)對(duì)象。

遇到這么奇葩的現(xiàn)象，是不是覺得使用者一定會(huì)瘋掉?

其實(shí)不然，WeakHashMap的這個(gè)特點(diǎn)特別適用于需要緩存的場(chǎng)景。

在緩存場(chǎng)景下，由于內(nèi)存是有限的，不能緩存所有對(duì)象；對(duì)象緩存命中可以提高系統(tǒng)效率，但緩存MISS也不會(huì)造成錯(cuò)誤，因?yàn)榭梢酝ㄟ^計(jì)算重新得到。

要明白 WeakHashMap 的工作原理，還需要引入一個(gè)概念 : 弱引用(WeakReference)。

我們都知道Java中內(nèi)存是通過GC自動(dòng)管理的，GC會(huì)在程序運(yùn)行過程中自動(dòng)判斷哪些對(duì)象是可以被回收的，并在合適的時(shí)機(jī)進(jìn)行內(nèi)存釋放。

GC判斷某個(gè)對(duì)象是否可被回收的依據(jù)是，是否有有效的引用指向該對(duì)象。如果沒有有效引用指向該對(duì)象(基本意味著不存在訪問該對(duì)象的方式)，那么該對(duì)象就是可回收的。這里的有效引用 并不包括弱引用。

也就是說，雖然弱引用可以用來訪問對(duì)象，但進(jìn)行垃圾回收時(shí)弱引用并不會(huì)被考慮在內(nèi)，僅有弱引用指向的對(duì)象仍然會(huì)被GC回收。

WeakHashMap 內(nèi)部是通過弱引用來管理 entry 的，弱引用的特性對(duì)應(yīng)到 WeakHashMap 上意味著什么呢？

將一對(duì) key, value 放入到WeakHashMap里并不能避免該 key 值被GC回收，除非在 WeakHashMap之外還有對(duì)該 key 的強(qiáng)引用。

Java中引用也是分種類的，并且不同種類的引用對(duì)GC的影響不同就夠了。

具體實(shí)現(xiàn)

WeakHashMap的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)類似于Map

Weak HashSet

Java Collections工具類給出了解決方案， Collections.newSetFromMap(Map<E,Boolean> map) 方法可以將任何 Map包裝成一個(gè)Set。

通過如下方式可以快速得到一個(gè) Weak HashSet:

// 將WeakHashMap包裝成一個(gè)Set
Set<Object> weakHashSet = Collections.newSetFromMap(
        new WeakHashMap<Object, Boolean>());

不出所料， newSetFromMap() 方法只是對(duì)傳入的 Map做了簡(jiǎn)單包裝:

// Collections.newSetFromMap()用于將任何Map包裝成一個(gè)Set
public static <E> Set<E> newSetFromMap(Map<E, Boolean> map) {
    return new SetFromMap<>(map);
}
private static class SetFromMap<E> extends AbstractSet<E>
    implements Set<E>, Serializable
{
    private final Map<E, Boolean> m;  // The backing map
    private transient Set<E> s;       // Its keySet
    SetFromMap(Map<E, Boolean> map) {
        if (!map.isEmpty())
            throw new IllegalArgumentException("Map is non-empty");
        m = map;
        s = map.keySet();
    }
    public void clear()               {        m.clear(); }
    public int size()                 { return m.size(); }
    public boolean isEmpty()          { return m.isEmpty(); }
    public boolean contains(Object o) { return m.containsKey(o); }
    public boolean remove(Object o)   { return m.remove(o) != null; }
    public boolean add(E e) { return m.put(e, Boolean.TRUE) == null; }
    public Iterator<E> iterator()     { return s.iterator(); }
    public Object[] toArray()         { return s.toArray(); }
    public <T> T[] toArray(T[] a)     { return s.toArray(a); }
    public String toString()          { return s.toString(); }
    public int hashCode()             { return s.hashCode(); }
    public boolean equals(Object o)   { return o == this || s.equals(o); }
    public boolean containsAll(Collection<?> c) {return s.containsAll(c);}
    public boolean removeAll(Collection<?> c)   {return s.removeAll(c);}
    public boolean retainAll(Collection<?> c)   {return s.retainAll(c);}
    // addAll is the only inherited implementation
    ......
}

到此這篇關(guān)于淺談Java的WeakHashMap源碼的文章就介紹到這了,更多相關(guān)WeakHashMap源碼內(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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