JDK源码分析（9）之WeakHashMap相关-创新互联

平时我们使用最多的数据结构肯定是 HashMap，但是在使用的时候我们必须知道每个键值对的生命周期，并且手动清除它；但是如果我们不是很清楚它的生命周期，这时候就比较麻烦；通常有这样几种处理方式：

• 由一个线程定时处理，可以是Timer或者ScheduledThreadPoolExecutor；

• 利用重写LinkedHashMap.removeEldestEntry()，实现 FIFOCache 或者 LRUCache；可以参考我之前写的一篇文章 LinkedHashMap 相关；

• 利用 WeakHashMap 的特性，如果逻辑比较复杂还可以直接使用Reference；这里可以参考 Reference 完全解读 和 Reference 框架概览；

所以本文将主要介绍WeakHashMap的特性，以及补充一些关于 HashMap 实现的对比；相关 HashMap 的介绍也可以参考 HashMap 相关；

一、使用场景

上面也介绍了，WeakHashMap适用于不是非常重要的缓存类似的场景；例如：

WeakHashMap map = new WeakHashMap<>();for (int i = 0; i < 100; i++) {
  map.put(new Object(), i);
}

System.out.println(map.size());  // 1System.gc();                     // 2System.out.println(map.size());  // 3System.out.println(map.size());  // 4System.out.println(map.size());  // 5System.out.println(map);         // 6System.out.println(map.size());  // 7

// 打印：
100
100
100
46
{}
0

对于以上的结果你可能和我打印的不一样，WeakHashMap按照语义应该是，当 key 没有强引用指向的时候，会自动清除 key 和 value；我这里先解释它的释放过程，如果你觉得很清晰，那WeakHashMap你就算是掌握了；

• 首先 for 循环结束的时候，key 已经没用强引用指向了，此时所有的 key 都是弱引用了；

• 接下来执行1，因为我这里只有一个方法，新生代还有足够的空间，所以不会触发 GC，所以所有的 key 任然在堆里面，所以打印100；

• 然后手动触发 GC，虽然System.gc();不一定会立即执行，但是我这里只有一个方法，所以肯定会执行 GC，这里可以打开 GC 日志查看，-verbose:gc；因为 所有的 key 都是弱引用，所以referent被致为 null，同时将 key 注册到 ReferenceQueue中；

• 在执行 3-7 的时候，按语义 map 应该为空；但是将 key 注册到 ReferenceQueue并非原子性一次完成的，所以这里会打印不同的值，每注册完成一个，在 map 进行操作的时候，就会将其移除；

将上面的代码改成多线程分析思路也是一样的，如果你觉得有不清楚的地方可以查看下文；

二、WeakHashMap 源码分析

1. 类定义

public class WeakHashMap extends AbstractMap implements Map

可以看到虽然WeakHashMap也是基于哈希表，但是却并非像LinkedHashMap一样是继承于HashMap，并且WeakHashMap也没有实现Cloneable, Serializable两个接口，这是因为WeakHashMap基于WeakReference实现的，弱引用并不建议实现序列化，同时弱引用一般用于不是很重要的缓存，也就没必要实现Cloneable, Serializable两个接口了；

2. 核心方法

private final ReferenceQueue