weakhashmap通過弱引用鍵實現自動回收機制，解決對象在不再強引用時仍占用map內存的問題。其核心在于當鍵僅被weakhashmap引用時，垃圾回收器可回收該鍵，隨后weakhashmap在下次操作時清理對應條目。典型應用場景包括緩存系統，用于自動釋放不再使用的昂貴對象。與hashmap的區別主要在于鍵的引用類型：weakhashmap使用弱引用，而hashmap使用強引用。使用時需注意三點：1.垃圾回收的不確定性導致鍵值對移除時間不可控；2.值對象仍為強引用，需額外處理以實現自動回收；3.weakhashmap非線程安全，需外部同步保障多線程環境下的正確性。
弱引用Map，聽起來有點繞口，但其實解決了一個很實際的問題：在Java中，我們希望某些對象在不再被強引用時，能夠被垃圾回收器回收，即使它們還存在于一個Map中。WeakHashMap就是為了這個目的而生的。它允許你創建一個Map，其中的鍵是弱引用，這意味著如果一個鍵不再被其他地方強引用，那么這個鍵值對就會自動從Map中移除。
解決方案
WeakHashMap的核心在于它的鍵是弱引用。這意味著當一個鍵對象只被WeakHashMap引用，而沒有其他強引用指向它時，垃圾回收器會在適當的時候回收這個鍵對象。當鍵被回收后，WeakHashMap會自動移除對應的鍵值對。
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你可以這樣理解：WeakHashMap維護了一個內部隊列，用于跟蹤被垃圾回收器回收的鍵。當垃圾回收器回收了一個鍵，WeakHashMap會在下次操作（比如get()、put()、remove()等）時，清理掉所有已經被回收的鍵對應的條目。
下面是一個簡單的例子：
import java.util.WeakHashMap; public class WeakHashMapExample { public static void main(String[] args) throws InterruptedException { WeakHashMap<Object, String> weakHashMap = new WeakHashMap<>(); Object key1 = new Object(); Object key2 = new Object(); weakHashMap.put(key1, "Value 1"); weakHashMap.put(key2, "Value 2"); System.out.println("WeakHashMap size: " + weakHashMap.size()); // 輸出 2 key1 = NULL; // key1不再有強引用 System.gc(); // 建議垃圾回收 Thread.sleep(1000); // 等待垃圾回收器運行 System.out.println("WeakHashMap size after GC: " + weakHashMap.size()); // 輸出 1 或 2 (取決于GC是否回收了key1) System.out.println("WeakHashMap contains key2: " + weakHashMap.containsKey(key2)); } }
在這個例子中，key1在被設置為null后，不再有強引用指向它。垃圾回收器可能會在某個時刻回收它，從而導致key1對應的鍵值對從WeakHashMap中移除。注意，垃圾回收器的行為是不確定的，所以WeakHashMap size after GC的輸出可能是1，也可能是2。這取決于垃圾回收器是否在Thread.sleep()期間回收了key1。
WeakHashMap適合什么場景？
WeakHashMap特別適合用于緩存。想象一下，你有一個緩存系統，用于存儲一些昂貴的對象。你希望這些對象在內存中保留一段時間，但又不希望它們永遠占用內存。使用WeakHashMap，你可以將這些對象作為鍵存儲在Map中。當這些對象不再被其他地方使用時，它們就會自動從緩存中移除，釋放內存。
WeakHashMap與HashMap的區別是什么？
最核心的區別在于鍵的引用類型。HashMap使用強引用，這意味著只要HashMap存在，其中的鍵就不會被垃圾回收。WeakHashMap使用弱引用，這意味著鍵可能會被垃圾回收器回收。
另一個區別是，WeakHashMap的迭代器是fail-fast的，這意味著如果在迭代過程中，Map被修改（除了通過迭代器自身的remove()方法），迭代器會拋出ConcurrentModificationException。HashMap的迭代器也是fail-fast的，但WeakHashMap在這方面更加嚴格。
使用WeakHashMap有哪些需要注意的地方？
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垃圾回收的不確定性： WeakHashMap的行為依賴于垃圾回收器，而垃圾回收器的行為是不確定的。這意味著你無法精確控制鍵值對何時從Map中移除。
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值對象的生命周期： 雖然WeakHashMap的鍵是弱引用，但值對象仍然是強引用。這意味著即使鍵被回收了，值對象仍然會存在于內存中，直到WeakHashMap清理掉對應的條目。如果你希望值對象也能被自動回收，可以考慮使用WeakReference來包裝值對象。
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線程安全： WeakHashMap不是線程安全的。如果在多線程環境下使用WeakHashMap，需要進行適當的同步處理。可以使用Collections.synchronizedMap()方法來創建一個線程安全的WeakHashMap。
總的來說，WeakHashMap是一個非常有用的工具，可以幫助你構建更加健壯和高效的緩存系統。但是，在使用WeakHashMap時，需要充分了解其特性和限制，才能避免潛在的問題。
