WeakHashMap 在将引用放在ReferenceQueue 上后_actually_ 是如何找到条目的答案

【问题标题】：WeakHashMap how is the entry _actually_ found after the reference is put on the ReferenceQueueWeakHashMap 在将引用放在ReferenceQueue 上后_actually_ 是如何找到条目的
【发布时间】：2020-06-22 14:07:54
【问题描述】：

WeakHashMap 与WeakReference 和ReferenceQueue 的作用非常相似——这方面的新闻为零。以下是它应该如何工作的精简示例：

public class ReferenceQueuePlayground {

    public static void main(String[] args) {
        ReferenceQueue<Referent> q = new ReferenceQueue<>();

        Referent ref = new Referent();
        WeakReference<Referent> weak = new WeakReference<>(ref, q);

        ref = null;

        // wait for GC to reclaim Referent
        while (weak.get() != null) {
            System.gc();
        }

        // this might return null, because ReferenceQueue is notified asynchronously
        // but I am assuming the happy path here 
        Reference<? extends Referent> reference = q.poll();

        // this will be false
        System.out.println(reference == null);
        // this will be true
        System.out.println(reference.get() == null);
    }

    @RequiredArgsConstructor
    @Getter
    static class Referent {

    }
}

这正是WeakHashMap 的工作原理——当referent 被回收并且reference 被放在ReferenceQueue 上时，它会收到通知。在后续的一些操作中，会调用expungeStaleEntries，它基本上会从这个ReferenceQueue中一个一个地取出元素并作用于它们。

我遇到的问题：如果referent 现在消失了，它如何“对他们采取行动”？毕竟这是...HASHMap，所以要移除元素，它必须知道它是hashCode。你怎么知道hashCode 的东西现在已经消失了？

【问题讨论】：

标签： java garbage-collection weak-references weakhashmap

【解决方案1】：

有两种方法。第一个是线性搜索。

由于 referent 确实消失了，并且您无法计算其上的 hashCode，因此您可以使用 == 搜索 Reference，跨越所有 Map 中的条目。在发布的示例中，您可以添加如下几行：

    WeakReference<Referent> weak = new WeakReference<>(ref, q);
    // <--- this
    System.out.println(weak);

    ref = null;

    while (weak.get() != null) {
        System.out.println("not yet");
        System.gc();
    }

    Reference<? extends Referent> reference = q.poll();
    // <---- and this
    System.out.println(reference);

这两个都将打印相同的东西，这是完全有道理的。所以理论上，WeakHashMap 可以取它得到的reference（实际上是Entry）并遍历其内部数组，直到找到匹配项。

显然，这会很慢。

第二种方法是WeakHashMap实际上采用的方法。首次创建 Entry 时，它会计算 hashCode 并将其放入本地字段：

/**
  * Creates new entry.
  */
Entry(Object key, V value,
      ReferenceQueue<Object> queue,
      int hash, Entry<K,V> next) {
    super(key, queue);
    this.value = value;
    this.hash  = hash;
    this.next  = next;
}

此时它知道Key，因此它可以计算hashCode。稍后调用expungeStaleEntries 时：

 private void expungeStaleEntries() {
    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);

它已经知道hashCode，因为它是在此之前计算的。它不知道Key，但也不需要它。

这将有助于找到该条目所在的存储桶，但要真正找到特定的条目，它只能在条目本身上使用==。既然Key 消失了，equals 是不可能的，但这没关系。

【讨论】：