WeakHashMap的理解

比眉伴天荒 2023-03-06 05:18 6阅读 0赞

### 一、什么是WeakHashMap？ ###

对于Map的子类相信许多同学都有用过HashMap，面试题上也经常看到它的一些其他子类，比如Hashtable、ConcurrentHashMap、LinkedHashMap啥的，以上这些子类估计有些同学在实际的开发中也用到过，但是我们这里说到的是**WeakHashMap**，英文直译过来就是：虚弱的HashMap。  
  从名字可以得知主要和HashMap有关，确实如此，WeakHashMap功能几乎和HashMap一致。不过还有一个Weak，聪明如你是不是想到了java.lang.ref包下的弱引用**WeakReference**，我们就更能自然而然的想到这里面还牵扯到了一种弱引用结构，后面我们会有一篇[文章][Link 1]简单介绍一下在JVM中弱引用的定义。

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### 二、HashMap和WeakHashMap的区别 ###

我们先看下WeakHashMap和HashMap对象中的单个对象组成：

![WeakHashMap.Entry][]     ![HashMap.Node.png][]

上面两张图可以看到，WeakHashMap.Entry和HashMap.Node的不同点在于，WeakHashMap.Entry继承了**WeakReference**，不太清楚的同学在这里给大家推荐一个篇文章： [如何理解强引用、软引用、弱引用、虚引用][Link 1]，那么我们在这里假设大家对WeakReference都有深入的理解…好了，既然大家都已经知道**弱引用**的相关知识，我们都知道：

> 弱引用的生存期特别短，如果一个对象具有弱引用，在垃圾回收时候，一旦发现弱引用对象，无论当前内存空间是否充足，都会将弱引用回收。

聪明如你是不是想到了一些特别恶心的场景：

1. 调用两次size()方法返回不同的值；第一次为10，第二次就为8了。  
    2.两次调用isEmpty()方法，第一次返回false，第二次返回true。  
    3.两次调用containsKey()方法，第一次返回true，第二次返回false。  
    4.两次调用get()方法，第一次返回一个value，第二次返回null。

还真有上面的问题，这种抓不到摸不着的对象是不是感觉没啥用，试想一下如果把你们功能需求里面的HashMap换成WeakHashMap是不是会出现非常坑die的事情，是不是马上就想到了这样的对象能有什么用。

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#### 四、使用场景 ####

在如今的并发泛滥的大环境下，大家应该都用过缓存，缓存都是放在内存中的，而内存几乎是计算机中最宝贵也是最稀缺的资源，所以需要谨慎的使用，不然很容易就出现OOM。缓存的主要作用是为了更快的处理业务、降低服务器的压力，那么我们就要保证**缓存命中率**，这里假设整个缓存是一个key-value结构的（以键值对缓存为例），HashMap作为强引用对象在没有主动将key删除是不会被JVM回收的，这样HashMap中的对象就会越积越多直到OOM错误；那么我们如何做到既让缓存的命中率高又不占用那么多的内存，我们这里就可以采用WeakHashMap，当然不会有HashMap100%的命中率（假设内存足够），但是在保证程序正常的前提下更好的实现了缓存这套解决方案。  
  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），故内存问题也可以解决。

[Link 1]: https://blog.csdn.net/sinat_32869075/article/details/107816694
[WeakHashMap.Entry]: https://imgconvert.csdnimg.cn/aHR0cDovL2NoZWV6Lm9zcy1jbi1oYW5nemhvdS5hbGl5dW5jcy5jb20veW91ZGFveXVuL1dlYWtIYXNoTWFwLkVudHJ5LnBuZw?x-oss-process=image/format,png
[HashMap.Node.png]: /images/20230208/3c23e8ea06714bbe9d8980682fba9790.png