WeakHashMap

最新推荐文章于 2025-03-12 18:38:04 发布

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本文探讨了WeakHashMap与HashMap的区别，重点在于弱引用导致的生命周期缩短，如何利用弱引用特性解决内存问题。在并发环境中，WeakHashMap作为缓存解决方案，提供了一种内存效率更高的选择，适合于对内存敏感的场景。

一、什么是 WeakHashMap

Map 的子类常见的有 HashMap、Hashtable、ConcurrentHashMap、LinkedHashMap 等。WeakHashMap，直译就是：虚弱的 HashMap。从名字可得知其和 HashMap 有关，确实如此，WeakHashMap 功能几乎和 HashMap 一致。Weak，联想java.lang.ref包下的弱引用(WeakReference)，由此这里面还牵扯到了一种弱引用结构。

二、HashMap 和 WeakHashMap 的区别

先看下 WeakHashMap 和 HashMap 中单个对象的组成：

WeakHashMap.Entry 和 HashMap.Node 的不同点在于，WeakHashMap.Entry 继承了WeakReference。

弱引用的生存期特别短。垃圾回收的时候，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。

想象一下如下场景：

调用两次 size()：第一次为 10，第二次就为 8 了。
两次调用 isEmpty()：第一次返回 false，第二次返回 true。
两次调用 containsKey()：第一次返回 true，第二次返回 false。
两次调用 get()：第一次返回一个 value，第二次返回 null。

三、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 删除时是不会被 JVM 回收的，这样 HashMap 中的对象就会越积越多直到 OOM 错误；那么如何做到既让缓存的命中率高又不占用那么多的内存，这里就可以采用 WeakHashMap，当然不会有 HashMap 100% 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。