为什么 WeakHashMap 在 GC 后持有强引用值？

Question

WeakHashMap 中的关键对象变得弱可达。并且 map 应该在 GC 之后删除条目。但是对值对象的强引用仍然存在。为什么？

使用 guava 弱键映射观察到相同的行为。

预期输出：

...
refKey.get = null
refValue.get = null

但我得到了输出：

map.keys = []
map.values = []
map.size = 0
refKey.get = null
refValue.get = (123)

代码：

import java.lang.ref.WeakReference;
import java.util.Map;
import java.util.WeakHashMap;
import com.google.common.collect.MapMaker;

public class Test {

    static class Number {
        final int number;
        public Number(int number) { this.number = number; }
        public String toString() { return "(" + number + ")"; }
    }

    static class Key extends Number {
        public Key(int number) { super(number); }
    }

    static class Value extends Number {
        public Value(int number) { super(number); }
    }

    public static void main(String args[]) {

        //Map<Key, Value> map = new MapMaker().weakKeys().makeMap();
        Map<Key, Value> map = new WeakHashMap<>();

        Key key = new Key(1);
        Value value = new Value(123);

        map.put(key, value);

        WeakReference<Key> refKey = new WeakReference<>(key);
        WeakReference<Value> refValue = new WeakReference<>(value);

        key = null;
        value = null;

        System.gc();

        System.out.println("map.keys = " + map.keySet());
        System.out.println("map.values = " + map.values());
        System.out.println("map.size = " + map.size());
        System.out.println("refKey.get = " + refKey.get());
        System.out.println("refValue.get = " + refValue.get());

    }

}

UPD：

我尝试在 jСonsole 和 jcmd 中执行 GC，但输出没有改变。

Answer 1

WeakHashMap 包含使用 WeakReference 引用密钥的 Map.Entry 实例（实际上，在 OpenJDK / Oracle JDK 中，it directly extends WeakReference）。

当 GC 发生时，现在引用缺失键的条目不会从映射中神奇地删除：它们仍然存在直到被清除，这就是为什么值仍然存在并且尚未被收集的原因。

在 OpenJDK 中，这发生在使用 ReferenceQueue 的 expungeStaleEntries() 中，并且从多个位置调用该方法：

• size()
• resize()
• getTable() 本身被多种方法调用，包括get() 和put()

如果您希望您的值可被垃圾回收，您应该与WeakHashMap 进行交互，例如通过询问其size() 或进行查找。

请注意，这意味着在 第二次 垃圾收集之前无法收集该值。

如果我没记错的话，它在 Guava 中的工作方式或多或少是相同的。

Answer 2

在 Jconsole 中运行此代码修改并强制 GC 确认删除引用。

    System.gc();

    try {
        while (refValue.get() != null) {
            System.out.println("map.keys = " + map.keySet());
            Thread.sleep(5000);
        }
    } catch (InterruptedException e) {
        e.printStackTrace();
    }

    System.out.println("map.keys = " + map.keySet());
    System.out.println("map.values = " + map.values());
    System.out.println("map.size = " + map.size());
    System.out.println("refKey.get = " + refKey.get());
    System.out.println("refValue.get = " + refValue.get());

但由于某种原因，如果map.keySet() 没有在循环中被查询，它永远不会终止，即refValue 不会变成null。

Answer 3

您无法控制 java 中的 GC。虚拟机决定。我从来没有遇到过需要 System.gc() 的情况。由于 System.gc() 调用只是简单地建议 VM 进行垃圾收集并且它还进行完整的垃圾收集（多代堆中的旧代和新代），因此它实际上可能导致消耗更多的 cpu 周期必要的。

在 jdk 1.7 以后，您可以使用以下命令强制 gc 运行

jcmd <pid> GC.run

使用jps获取进程ID