Java中的WeakHashMap

Java中的WeakHashMap是中高级Java开发人员中非常流行的数据结构。

WeakHashMap类位于java.util包中。 这是一个Map实现，其中存储了对其键的弱引用。 当关联密钥丢失其所有活动的强引用和软引用时， WeakHashMap中的条目将自动删除。

在本文中，我们将首先讨论Java中的引用类型-软引用，弱引用和强引用。然后，我们将了解WeakHashMap 。

Java引用的类型：

Java允许具有三种不同类型的引用：

1.强引用：

在日常Java编程中使用的是强引用：

Employee emp = new Employee("Jake");

强引用所引用的任何对象均不符合垃圾回收的条件。

2.软参考：

在JVM绝对需要内存之前，不会对软引用指向的对象进行垃圾回收。我们可以创建一个java.lang.ref。 SoftReference，例如 ：

SoftReference<Employee> empSoft = new SoftReference<>(new Employee("Jake"));

3.参考文献少：

我们可以使用java.lang.ref.WeakReference类创建WeakReference。 任何丢失所有强引用和软引用的对象都将立即有资格进行垃圾回收 ，即使我们有一些指向它的弱引用也是如此：

Employee jake = new Employee("Jake");
Employee jakeOtherStrongRef = jake;WeakReference<Employee> emp = new WeakReference<>(jake);jake = null; // object not yet eligible for GC as jakeOtherStrongRef also exists
jakeOtherStrongRef = null; //object is now eligible for GC

Java WeakHashMap是一个哈希实现，它的键包含WeakReference 。就像HashMap一样 ，它也支持null键和null值。我们可以使用可用的构造函数之一创建WeakHashMap：

WeakHashMap（）：创建一个空的WeakHashMap ，其默认容量为（16），默认负载因子为（0.75）
WeakHashMap（int initialCapacity）：创建具有给定容量和默认加载因子的空WeakHashMap
WeakHashMap（int initialCapacity，float loadFactor）：使用给定的初始容量和负载因子来实例化WeakHashMap
WeakHashMap（Map <？扩展K ,?扩展V> map）：构造一个新的WeakHashMap ，其映射与指定的Map相同。

让我们使用默认构造函数快速实例化WeakHashMap ：

WeakHashMap<Integer, String> map = new WeakHashMap<>();

WeakHashMap实现Map接口，因此继承了其所有方法。让我们看一下最常用的方法：

V put（K key，V value）：在WeakHashMap中插入一个新的键值对。如果映射已经包含给定键，则其值将被替换
V get（Object key）：获取给定键的值。如果映射不包含键的映射，则返回null
V remove（Object key）：删除具有给定键的条目并返回关联的值
boolean containsKey（Object key）：如果地图包含给定键，则返回true ，否则返回false
boolean containsValue（Object value）：检查地图是否包含给定值
int size（）：获取WeakHashMap的大小
boolean isEmpty（）：返回地图是否为空
Set <Map.Entry <K，V >> entrySet（）：返回地图中包含的映射的Set视图
Set <K> keySet（）：返回地图中包含的键的Set视图
Collection <V> values（）：返回包含在映射中的值的Collection视图

让我们尝试以下几种方法：

map.put(1, "Argon");
map.put(2, "Nitrogen");System.out.println(map.containsKey(1)); //true
System.out.println(map.containsKey(3)); //false
System.out.println(map.containsValue("Nitrogen")); //trueString val = map.get(2); // "Nitrogen" 
int size = map.size(); //2for(Map.Entry<Integer, String> entry : map.entrySet()) {System.out.println(entry.getKey() + ":" + entry.getValue());
}

我们之前讨论过， WeakHashMap与HashMap不同，它存储键的弱引用。

现在，让我们借助一个示例来理解这个概念。

假设我们有一个Employee类：

class Employee {private int id;private String name;//constructors, getters and setterspublic String toString() {return "[Employee{id=" + id + " ,name=" + name + "}]";}
}

并说我们定义了一个WeakHashMap <Employee，Integer> ，它存储每个Employee的依赖项数量：

Map<Employee, Integer> weakHashMap = new WeakHashMap<>();Employee ray = new Employee(1, "Ray");
Employee sierra = new Employee(2, "Sierra");weakHashMap.put(ray, 3);
weakHashMap.put(sierra, 4);System.out.println(weakHashMap); //{[Employee{id=1 ,name=Ray}]=3, [Employee{id=2 ,name=Sierra}]=4} sierra = null;System.gc();System.out.println(weakHashMap); //{[Employee{id=1 ,name=Ray}]=3}

显然，我们可以看到现在WeakHashMap不再包含sierra的条目。换句话说，当我们将sierra指向的对象设置为null并有资格进行垃圾回收时，它失去了唯一的强引用。在使用System.gc（）请求垃圾收集时，垃圾收集器从WeakHashMap中删除了该条目。

让我们讨论一下HashMap和WeakHashMap之间的重要区别：

哈希图	WeakHashMap
存储的条目对象不符合垃圾回收条件	当WeakHashMap中的条目丢失所有强引用和软引用时，该条目将被自动删除
HashMap对其关键对象拥有强大的引用	如果使用WeakHashMap，则会存储对键的弱引用
除非我们显式添加或删除条目，否则size（）方法将始终返回相同的值	size（）方法可能返回较小的值，因为GC可能会自动删除一些条目
HashMap实现了Cloneable接口，其clone（）方法返回HashMap的浅表副本	不实现Cloneable
实现可序列化的接口	不支持序列化