WeakHashMap

在Java或者是Android編程中，我們一般都會(huì)使用到Map，比如HashMap這樣的具體實(shí)現(xiàn)。更高級(jí)一點(diǎn)，我們可能會(huì)使用WeakHashMap。

WeakHashMap其實(shí)和HashMap大多數(shù)行為是一樣的，只是WeakHashMap不會(huì)阻止GC回收key對(duì)象（不是value），那么WeakHashMap是怎么做到的呢，這就是我們研究的主要問(wèn)題。

在開始WeakHashMap之前，我們先要對(duì)弱引用有一定的了解。

在Java中，有四種引用類型

• 強(qiáng)引用(Strong Reference)，我們正常編碼時(shí)默認(rèn)的引用類型，強(qiáng)應(yīng)用之所以為強(qiáng)，是因?yàn)槿绻粋€(gè)對(duì)象到GC Roots強(qiáng)引用可到達(dá)，就可以阻止GC回收該對(duì)象
• 軟引用（Soft Reference）阻止GC回收的能力相對(duì)弱一些，如果是軟引用可以到達(dá)，那么這個(gè)對(duì)象會(huì)停留在內(nèi)存更時(shí)間上長(zhǎng)一些。當(dāng)內(nèi)存不足時(shí)垃圾回收器才會(huì)回收這些軟引用可到達(dá)的對(duì)象
• 弱引用（WeakReference）無(wú)法阻止GC回收，如果一個(gè)對(duì)象時(shí)弱引用可到達(dá)，那么在下一個(gè)GC回收?qǐng)?zhí)行時(shí)，該對(duì)象就會(huì)被回收掉。
• 虛引用（Phantom Reference）十分脆弱，它的唯一作用就是當(dāng)其指向的對(duì)象被回收之后，自己被加入到引用隊(duì)列，用作記錄該引用指向的對(duì)象已被銷毀

這其中還有一個(gè)概念叫做引用隊(duì)列(Reference Queue)

• 一般情況下，一個(gè)對(duì)象標(biāo)記為垃圾（并不代表回收了）后，會(huì)加入到引用隊(duì)列。
• 對(duì)于虛引用來(lái)說(shuō)，它指向的對(duì)象會(huì)只有被回收后才會(huì)加入引用隊(duì)列，所以可以用作記錄該引用指向的對(duì)象是否回收。

WeakHashMap如何不阻止對(duì)象回收呢 

private static final class Entry<K, V> extends WeakReference<K> implements
Map.Entry<K, V> {
int hash;
boolean isNull;
V value;
Entry<K, V> next;
interface Type<R, K, V> {
R get(Map.Entry<K, V> entry);
}
Entry(K key, V object, ReferenceQueue<K> queue) {
super(key, queue);
isNull = key == null;
hash = isNull ? 0 : key.hashCode();
value = object;
}

如源碼所示，

• WeakHashMap的Entry繼承了WeakReference。
• 其中Key作為了WeakReference指向的對(duì)象
• 因此WeakHashMap利用了WeakReference的機(jī)制來(lái)實(shí)現(xiàn)不阻止GC回收Key

如何刪除被回收的key數(shù)據(jù)呢

在Javadoc中關(guān)于WeakHashMap有這樣的描述，當(dāng)key不再引用時(shí)，其對(duì)應(yīng)的key/value也會(huì)被移除。

那么是如何移除的呢，這里我們通常有兩種假設(shè)策略

• 當(dāng)對(duì)象被回收的時(shí)候，進(jìn)行通知
• WeakHashMap輪詢處理時(shí)效的Entry

而WeakHashMap采用的是輪詢的形式，在其put/get/size等方法調(diào)用的時(shí)候都會(huì)預(yù)先調(diào)用一個(gè)poll的方法，來(lái)檢查并刪除失效的Entry

void poll() {
Entry<K, V> toRemove;
while ((toRemove = (Entry<K, V>) referenceQueue.poll()) != null) {
removeEntry(toRemove);
Log.d(LOGTAG, "removeEntry=" + toRemove.value);
}
}

為什么沒(méi)有使用看似更好的通知呢，我想是因?yàn)樵贘ava中沒(méi)有一個(gè)可靠的通知回調(diào)，比如大家常說(shuō)的finalize方法，其實(shí)也不是標(biāo)準(zhǔn)的，不同的JVM可以實(shí)現(xiàn)不同，甚至是不調(diào)用這個(gè)方法。

當(dāng)然除了單純的看源碼，進(jìn)行合理的驗(yàn)證是檢驗(yàn)分析正確的一個(gè)重要方法。

這里首先，我們定義一個(gè)MyObject類，處理一下finalize方法（在我的測(cè)試機(jī)上可以正常調(diào)用，僅僅做為輔助驗(yàn)證手段）

class MyObject(val id: String) : Any() {
protected fun finalize() {
Log.i("MainActivity", "Object($id) finalize method is called")
}
}

然后是調(diào)用者的代碼，如下

private val weakHashMap = WeakHashMap<Any, Int>()
var count : Int = 0
override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
super.onCreate(savedInstanceState)
setContentView(R.layout.activity_main)
setSupportActionBar(toolbar)
dumpWeakInfo()
fab.setOnClickListener { view ->
//System.gc()// this seldom works use Android studio force gc stop
weakHashMap.put(MyObject(count.toString()), count)
count ++
dumpWeakInfo()
Snackbar.make(view, "Replace with your own action", Snackbar.LENGTH_LONG)
.setAction("Action", null).show()
}
}
fun dumpWeakInfo() {
Log.i("MainActivity", "dumpWeakInfo weakInfo.size=${weakHashMap.size}")
}

我們按照如下操作

• 點(diǎn)擊fab控件，每次對(duì)WeakhashMap對(duì)象增加一個(gè)Entry，并打印WeakHashMap的size 執(zhí)行3此
• 在沒(méi)有強(qiáng)制觸發(fā)GC時(shí)，WeakHashMap對(duì)象size一直會(huì)增加
• 手動(dòng)出發(fā)Force GC，我們會(huì)看到MyObject有finalize方法被調(diào)用
• 再次點(diǎn)擊fab空間，然后輸出的WeakHashMap size急劇減少。
• 同樣我們收到在WeakHashMap增加的日志也會(huì)輸出

I/MainActivity(10202): dumpWeakInfo weakInfo.size=1
I/MainActivity(10202): dumpWeakInfo weakInfo.size=2
I/MainActivity(10202): dumpWeakInfo weakInfo.size=3
I/MainActivity(10202): Object(2) finalize method is called
I/MainActivity(10202): Object(1) finalize method is called
I/MainActivity(10202): Object(0) finalize method is called
I/WeakHashMap(10202): removeEntry=2
I/WeakHashMap(10202): removeEntry=0
I/WeakHashMap(10202): removeEntry=1
I/MainActivity(10202): dumpWeakInfo weakInfo.size=1

注意：System.gc()并不一定可以工作,建議使用Android Studio的Force GC

到此這篇關(guān)于淺析Java中的WeakHashMap的文章就介紹到這了,更多相關(guān)淺析WeakHashMap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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