util包源码（七）：WeakHashMap源码笔记

阅读时间：2019.1.28

一、概述

WeakHashMap 继承于AbstractMap，实现了Map接口。和HashMap一样，WeakHashMap 也是一个散列表，它存储的内容也是键值对(key-value)映射，而且键和值都可以是null。
与HashMap不同的是，WeakHashMap 桶内一直是单链表存储，不进行红黑树转化。
最后，WeakHashMap 最关键的特性：key是弱键。

	特征	举例
强引用	任何时候都不会被垃圾回收器回收，如果内存不足，宁愿抛出OutOfMemoryError	Object obj = new Object()
软引用	只有在内存将满的时候才会被垃圾回收器回收，如果还有可用内存，垃圾回收器不会回收	SoftReference sr = new SoftReference(new String(“hello”));
弱引用	只要垃圾回收器运行，就肯定会被回收，不管还有没有可用内存	WeakReference sr = new WeakReference(new String(“hello”));
虚引用	等于没有引用，任何时候都有可能被垃圾回收	PhantomReference pr = new PhantomReference(new String(“hello”), queue);

所有，当WeakHashMap 中某个“弱键”不再被其它对象引用，在GC回收该“弱键”时，这个“弱键”也同时会被添加到ReferenceQueue(queue)队列中。当下一次我们需要操作WeakHashMap时，会先同步table和queue。table中保存了全部的键值对，而queue中保存被GC回收的键值对；同步它们，就是删除table中被GC回收的键值对。

二、主要属性和方法

实现弱引用的关键有两个，一个是特殊的Entry，一个是ReferenceQueue的 queue

Entry<K,V>[] table;
private int threshold;
private final float loadFactor;
private final ReferenceQueue<Object> queue = new ReferenceQueue<>();//存放下次对map操作时，需要清除掉的节点
private static final Object NULL_KEY = new Object();

WeakHashMap 的节点是继承WeakReference的，所以从他的定义就是一个弱引用的，从而实现“当没有外部变量指向该节点时，就会把该节点放到队列中，等待下次GC是删除掉”

    private static class Entry<K,V> extends WeakReference<Object> implements Map.Entry<K,V> {
        V value;
        final int hash;
        Entry<K,V> next;

        /**
         * Creates new entry.
         */
        Entry(Object key, V value,
              ReferenceQueue<Object> queue,
              int hash, Entry<K,V> next) {
            super(key, queue);//初始化时，因为还没有别人来引用这个节点，就放到queue中，下次操作map时		     
                              //若还没有别人引用它，就把这个节点置空，以便GC
            this.value = value;
            this.hash  = hash;
            this.next  = next;
        }

        public boolean equals(Object o) {
		 	//...省略代码	
        }

        public int hashCode() {
 			//...省略代码
        }

        public String toString() {
            //...省略代码
        }
    }

WeakHashMap是主要通过expungeStaleEntries函数的来实现移除其内部不用的entry从而达到的自动释放内存的目的。所有的WeakHashMap操作都会先进行移除不使用节点的方法

    private Entry<K,V>[] getTable() {
        expungeStaleEntries();
        return table;
    }

在这里插入图片描述
具体分析expungeStaleEntries方法：
这个方法并不复杂：
第一步：先遍历queue，把queue中的节点在找到hashMap中找到
第二步：把这个节点的prev和next连接起来，把该节点=null

   private void expungeStaleEntries() {
   		//第一步：先遍历queue，把queue中的节点在找到hashMap中找到
        for (Object x; (x = queue.poll()) != null; ) {
            synchronized (queue) {
                @SuppressWarnings("unchecked")
                    Entry<K,V> e = (Entry<K,V>) x;              
                int i = indexFor(e.hash, table.length);
                
                Entry<K,V> prev = table[i];
                Entry<K,V> p = prev;
                //第二步：把这个节点的prev和next连接起来，把该节点=null
                while (p != null) {
                    Entry<K,V> next = p.next;
                    if (p == e) {
                        if (prev == e)
                            table[i] = next;
                        else
                            prev.next = next;
                        e.value = null; // Help GC
                        size--;
                        break;
                    }
                    prev = p;
                    p = next;
                }
            }
        }
    }

三、总结

初始化方法，扩容方法，操作方法斗鱼hashmap没有太大区别，所以不再复述。
通过对expungeStaleEntries方法学习，我们可以知道WeakHashMap的工作流程：
1）初始化，把新建的entry放到queue中；
2）每次对map进行操作时，先同步的检查queue中的是否有节点，有节点，说明这个节点没有被外部变量引用。该节点就会被置为null。
3）在下次GC时，便会把他删除掉