WeakHashMap 如何在后台工作答案

【问题标题】：How WeakHashMap works under the hoodWeakHashMap 如何在后台工作
【发布时间】：2017-01-29 09:28:36
【问题描述】：

我研究了 WeakHashMap 我们的代码以了解更多关于WeakReference的知识

我发现该条目如下所示：

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);
            this.value = value;
            this.hash  = hash;
            this.next  = next;
        }
        ...

因此，当我们创建新条目时，我们会调用 super(key, queue);。它是WeakReference 构造函数。据我了解在对象将被 GC 收集之后，新的引用（我相信它应该是 key 上的引用）将出现在队列中。

我还注意到在每个操作上调用的方法：

    /**
     * Expunges stale entries from the table.
     */
    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);

                Entry<K,V> prev = table[i];
                Entry<K,V> p = prev;
                while (p != null) {
                    Entry<K,V> next = p.next;
                    if (p == e) {
                        if (prev == e)
                            table[i] = next;
                        else
                            prev.next = next;
                        // Must not null out e.next;
                        // stale entries may be in use by a HashIterator
                        e.value = null; // Help GC
                        size--;
                        break;
                    }
                    prev = p;
                    p = next;
                }
            }
        }
    }

看起来我们从队列中获得了(Entry<K,V>)。我不知道如何解释这个（第一个问题）。这段代码：

public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
    StringBuilder AAA = new StringBuilder();
    ReferenceQueue queue = new ReferenceQueue();
    WeakReference weakRef = new WeakReference(AAA, queue);
    AAA = null;
    System.gc();
    Reference removedReference = queue.remove();
    System.out.println(removedReference.get());
}

总是输出 null，因为对象已经被 GC 收集了

对我来说也很奇怪，我们可以对已经被 GC 收集的 Object 进行引用。实际上我希望引用应该出现在队列中，但我无法读取有意义的内容，因为对象已经收集（第二个问题）。

【问题讨论】：

@downvoter，我在文本中明确添加了我想澄清的内容
您是否查看过与 ReferenceQueue 相关的其他 SO 问题？
@the8472 我没有看到相关标签
不是标签，只搜索ReferenceQueue

标签： java garbage-collection weak-references weakhashmap

【解决方案1】：

看起来我们从队列中获得（条目）。我不知道怎么解释这个

queue.poll() 为您提供通过引用构造函数放入队列的引用实例。在这种情况下，它是Entry<K,V> extends WeakReference<Object>。

实际上我希望引用应该出现在队列中，但我无法读取有意义的内容，因为对象已经收集

您会得到 Reference 对象本身，您可以使用它来进行一些清理，或者通过子类化或将其与其他数据相关联，例如通过辅助Map。你可以通过get 在它还活着的时候获得的裁判无关紧要，Reference 对象本身就是。

【讨论】：

为什么要放 Entry ？
gc 如何理解与 Entry 而不仅仅是 WeakReference 相关的键？
这些是新问题。我建议在 SO 上阅读 javadocs 或研究与ReferenceQueue 相关的其他示例，有比WeakHashMap 更简单的示例
更简单的例子对我来说很清楚。我不明白继承

【解决方案2】：

队列返回您之前创建的引用对象。因此，使用您的示例代码，在执行后

Reference removedReference = queue.remove();

表达式removedReference == weakRef 将计算为true，因为这是您创建的唯一引用对象。通过这个测试，您已经可以得出结论，由于引用对象的身份，之前AAA 引用的对象已被收集，因此您已经阅读了“有意义的东西”。

如果您想将更多信息与之关联，一个可行的方法是创建WeakReference 的子类，这正是WeakHashMap.Entry 的意义所在。在它的构造函数中，它调用super(key, queue);，这和你的表达式new WeakReference(AAA, queue)没有什么不同，第一个参数指定了弱引用的对象。

因此，如果其引用对象（key）变得无法访问，垃圾收集器会将专用的WeakReference（即Entry）对象排入队列。此时，无法再检索密钥，即其get() 方法将返回null，但方法expungeStaleEntries() 无论如何对密钥不感兴趣。它想从表中删除Entry 实例，允许垃圾收集器回收Entry 实例本身以及可能的引用值，如果没有其他引用的话。这有助于这个子类记住之前计算的哈希码，因此地图不需要线性搜索。

【讨论】：

【解决方案3】：

当ReferenceQueue 被轮询时，它将返回一个Reference 对象给所指对象。入队操作由Reference#enqueue 完成，它将this 添加到队列中。因此，对于WeakReference，由于它扩展了Reference，因此可以将返回值强制转换为WeakReference。

因此，在WeakHashMap 实现中，由于Entry<K, V> 扩展了WeakReference，poll 的返回值可以转换为Entry<K, V>，因为它是WeakReference 的子类，而Reference 的子类。换句话说，Reference#enqueue 将添加到队列this 中，因此在WeakHashMap 实现中，它会将Entry<K, V> 的实例加入队列。

请注意，Entry<K, V> 类没有引用 key，因为它会导致强引用，因此 GC 不会最终确定它。它只保留哈希，以便在正常情况下（即强引用键时）可以执行对 get 的查询。

【讨论】：