java集合（四）Map集合之WeakHashMap详解
概要
这一章，我们对WeakHashMap进行学习。
我们先对WeakHashMap有个整体认识，然后再学习它的源码，最后再通过实例来学会使用WeakHashMap。
第1部分 WeakHashMap介绍
第2部分 WeakHashMap数据结构
第3部分 WeakHashMap源码解析(基于JDK1.6.0_45)
第4部分 WeakHashMap遍历方式
第5部分 WeakHashMap示例
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第1部分 WeakHashMap介绍
WeakHashMap简介
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。
不过WeakHashMap的键是“弱键”。在 WeakHashMap 中，当某个键不再正常使用时，会被从WeakHashMap中被自动移除。更精确地说，对于一个给定的键，其映射的存在并不阻止垃圾回收器对该键的丢弃，这就使该键成为可终止的，被终止，然后被回收。某个键被终止时，它对应的键值对也就从映射中有效地移除了。
这个“弱键”的原理呢？大致上就是，通过WeakReference和ReferenceQueue实现的。 WeakHashMap的key是“弱键”，即是WeakReference类型的；ReferenceQueue是一个队列，它会保存被GC回收的“弱键”。实现步骤是：
(01) 新建WeakHashMap，将“键值对”添加到WeakHashMap中。
实际上，WeakHashMap是通过数组table保存Entry(键值对)；每一个Entry实际上是一个单向链表，即Entry是键值对链表。
(02) 当某“弱键”不再被其它对象引用，并被GC回收时。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。
(03) 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。
这就是“弱键”如何被自动从WeakHashMap中删除的步骤了。
和HashMap一样，WeakHashMap是不同步的。可以使用 Collections.synchronizedMap 方法来构造同步的 WeakHashMap。
WeakHashMap的构造函数
WeakHashMap共有4个构造函数,如下：
// 默认构造函数。 WeakHashMap() // 指定“容量大小”的构造函数 WeakHashMap(int capacity) // 指定“容量大小”和“加载因子”的构造函数 WeakHashMap(int capacity, float loadFactor) // 包含“子Map”的构造函数 WeakHashMap(Map<? extends K, ? extends V> map)
WeakHashMap的API
void clear() Object clone() boolean containsKey(Object key) boolean containsValue(Object value) Set<Entry<K, V>> entrySet() V get(Object key) boolean isEmpty() Set<K> keySet() V put(K key, V value) void putAll(Map<? extends K, ? extends V> map) V remove(Object key) int size() Collection<V> values()
第2部分 WeakHashMap数据结构
WeakHashMap的继承关系如下
java.lang.Object ↳ java.util.AbstractMap<K, V> ↳ java.util.WeakHashMap<K, V> public class WeakHashMap<K,V> extends AbstractMap<K,V> implements Map<K,V> {}
WeakHashMap与Map关系如下图：
从图中可以看出：
(01) WeakHashMap继承于AbstractMap，并且实现了Map接口。
(02) WeakHashMap是哈希表，但是它的键是"弱键"。WeakHashMap中保护几个重要的成员变量：table, size, threshold, loadFactor, modCount, queue。
table是一个Entry[]数组类型，而Entry实际上就是一个单向链表。哈希表的"key-value键值对"都是存储在Entry数组中的。
size是Hashtable的大小，它是Hashtable保存的键值对的数量。
threshold是Hashtable的阈值，用于判断是否需要调整Hashtable的容量。threshold的值="容量*加载因子"。
loadFactor就是加载因子。
modCount是用来实现fail-fast机制的
queue保存的是“已被GC清除”的“弱引用的键”。
第3部分 WeakHashMap源码解析(基于JDK1.6.0_45)
下面对WeakHashMap的源码进行说明
package java.util; import java.lang.ref.WeakReference; import java.lang.ref.ReferenceQueue; public class WeakHashMap<K,V> extends AbstractMap<K,V> implements Map<K,V> { // 默认的初始容量是16，必须是2的幂。 private static final int DEFAULT_INITIAL_CAPACITY = 16; // 最大容量（必须是2的幂且小于2的30次方，传入容量过大将被这个值替换） private static final int MAXIMUM_CAPACITY = 1 << 30; // 默认加载因子 private static final float DEFAULT_LOAD_FACTOR = 0.75f; // 存储数据的Entry数组，长度是2的幂。 // WeakHashMap是采用拉链法实现的，每一个Entry本质上是一个单向链表 private Entry[] table; // WeakHashMap的大小，它是WeakHashMap保存的键值对的数量 private int size; // WeakHashMap的阈值，用于判断是否需要调整WeakHashMap的容量（threshold = 容量*加载因子） private int threshold; // 加载因子实际大小 private final float loadFactor; // queue保存的是“已被GC清除”的“弱引用的键”。 // 弱引用和ReferenceQueue 是联合使用的：如果弱引用所引用的对象被垃圾回收，Java虚拟机就会把这个弱引用加入到与之关联的引用队列中 private final ReferenceQueue<K> queue = new ReferenceQueue<K>(); // WeakHashMap被改变的次数 private volatile int modCount; // 指定“容量大小”和“加载因子”的构造函数 public WeakHashMap(int initialCapacity, float loadFactor) { if (initialCapacity < 0) throw new IllegalArgumentException("Illegal Initial Capacity: "+ initialCapacity); // WeakHashMap的最大容量只能是MAXIMUM_CAPACITY if (initialCapacity > MAXIMUM_CAPACITY) initialCapacity = MAXIMUM_CAPACITY; if (loadFactor <= 0 || Float.isNaN(loadFactor)) throw new IllegalArgumentException("Illegal Load factor: "+ loadFactor); // 找出“大于initialCapacity”的最小的2的幂 int capacity = 1; while (capacity < initialCapacity) capacity <<= 1; // 创建Entry数组，用来保存数据 table = new Entry[capacity]; // 设置“加载因子” this.loadFactor = loadFactor; // 设置“WeakHashMap阈值”，当WeakHashMap中存储数据的数量达到threshold时，就需要将WeakHashMap的容量加倍。 threshold = (int)(capacity * loadFactor); } // 指定“容量大小”的构造函数 public WeakHashMap(int initialCapacity) { this(initialCapacity, DEFAULT_LOAD_FACTOR); } // 默认构造函数。 public WeakHashMap() { this.loadFactor = DEFAULT_LOAD_FACTOR; threshold = (int)(DEFAULT_INITIAL_CAPACITY); table = new Entry[DEFAULT_INITIAL_CAPACITY]; } // 包含“子Map”的构造函数 public WeakHashMap(Map<? extends K, ? extends V> m) { this(Math.max((int) (m.size() / DEFAULT_LOAD_FACTOR) + 1, 16), DEFAULT_LOAD_FACTOR); // 将m中的全部元素逐个添加到WeakHashMap中 putAll(m); } // 键为null的mask值。 // 因为WeakReference中允许“null的key”，若直接插入“null的key”，将其当作弱引用时，会被删除。 // 因此，这里对于“key为null”的清空，都统一替换为“key为NULL_KEY”，“NULL_KEY”是“静态的final常量”。 private static final Object NULL_KEY = new Object(); // 对“null的key”进行特殊处理 private static Object maskNull(Object key) { return (key == null ? NULL_KEY : key); } // 还原对“null的key”的特殊处理 private static <K> K unmaskNull(Object key) { return (K) (key == NULL_KEY ? null : key); } // 判断“x”和“y”是否相等 static boolean eq(Object x, Object y) { return x == y || x.equals(y); } // 返回索引值 // h & (length-1)保证返回值的小于length static int indexFor(int h, int length) { return h & (length-1); } // 清空table中无用键值对。原理如下： // (01) 当WeakHashMap中某个“弱引用的key”由于没有再被引用而被GC收回时， // 被回收的“该弱引用key”也被会被添加到"ReferenceQueue(queue)"中。 // (02) 当我们执行expungeStaleEntries时， // 就遍历"ReferenceQueue(queue)"中的所有key // 然后就在“WeakReference的table”中删除与“ReferenceQueue(queue)中key”对应的键值对 private void expungeStaleEntries() { Entry<K,V> e; while ( (e = (Entry<K,V>) queue.poll()) != null) { int h = e.hash; int i = indexFor(h, 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; e.next = null; // Help GC e.value = null; // " " size--; break; } prev = p; p = next; } } } // 获取WeakHashMap的table(存放键值对的数组) private Entry[] getTable() { // 删除table中“已被GC回收的key对应的键值对” expungeStaleEntries(); return table; } // 获取WeakHashMap的实际大小 public int size() { if (size == 0) return 0; // 删除table中“已被GC回收的key对应的键值对” expungeStaleEntries(); return size; } public boolean isEmpty() { return size() == 0; } // 获取key对应的value public V get(Object key) { Object k = maskNull(key); // 获取key的hash值。 int h = HashMap.hash(k.hashCode()); Entry[] tab = getTable(); int index = indexFor(h, tab.length); Entry<K,V> e = tab[index]; // 在“该hash值对应的链表”上查找“键值等于key”的元素 while (e != null) { if (e.hash == h && eq(k, e.get())) return e.value; e = e.next; } return null; } // WeakHashMap是否包含key public boolean containsKey(Object key) { return getEntry(key) != null; } // 返回“键为key”的键值对 Entry<K,V> getEntry(Object key) { Object k = maskNull(key); int h = HashMap.hash(k.hashCode()); Entry[] tab = getTable(); int index = indexFor(h, tab.length); Entry<K,V> e = tab[index]; while (e != null && !(e.hash == h && eq(k, e.get()))) e = e.next; return e; } // 将“key-value”添加到WeakHashMap中 public V put(K key, V value) { K k = (K) maskNull(key); int h = HashMap.hash(k.hashCode()); Entry[] tab = getTable(); int i = indexFor(h, tab.length); for (Entry<K,V> e = tab[i]; e != null; e = e.next) { // 若“该key”对应的键值对已经存在，则用新的value取代旧的value。然后退出！ if (h == e.hash && eq(k, e.get())) { V oldValue = e.value; if (value != oldValue) e.value = value; return oldValue; } } // 若“该key”对应的键值对不存在于WeakHashMap中，则将“key-value”添加到table中 modCount++; Entry<K,V> e = tab[i]; tab[i] = new Entry<K,V>(k, value, queue, h, e); if (++size >= threshold) resize(tab.length * 2); return null; } // 重新调整WeakHashMap的大小，newCapacity是调整后的单位 void resize(int newCapacity) { Entry[] oldTable = getTable(); int oldCapacity = oldTable.length; if (oldCapacity == MAXIMUM_CAPACITY) { threshold = Integer.MAX_VALUE; return; } // 新建一个newTable，将“旧的table”的全部元素添加到“新的newTable”中， // 然后，将“新的newTable”赋值给“旧的table”。 Entry[] newTable = new Entry[newCapacity]; transfer(oldTable, newTable); table = newTable; if (size >= threshold / 2) { threshold = (int)(newCapacity * loadFactor); } else { // 删除table中“已被GC回收的key对应的键值对” expungeStaleEntries(); transfer(newTable, oldTable); table = oldTable; } } // 将WeakHashMap中的全部元素都添加到newTable中 private void transfer(Entry[] src, Entry[] dest) { for (int j = 0; j < src.length; ++j) { Entry<K,V> e = src[j]; src[j] = null; while (e != null) { Entry<K,V> next = e.next; Object key = e.get(); if (key == null) { e.next = null; // Help GC e.value = null; // " " size--; } else { int i = indexFor(e.hash, dest.length); e.next = dest[i]; dest[i] = e; } e = next; } } } // 将"m"的全部元素都添加到WeakHashMap中 public void putAll(Map<? extends K, ? extends V> m) { int numKeysToBeAdded = m.size(); if (numKeysToBeAdded == 0) return; // 计算容量是否足够， // 若“当前实际容量 < 需要的容量”，则将容量x2。 if (numKeysToBeAdded > threshold) { int targetCapacity = (int)(numKeysToBeAdded / loadFactor + 1); if (targetCapacity > MAXIMUM_CAPACITY) targetCapacity = MAXIMUM_CAPACITY; int newCapacity = table.length; while (newCapacity < targetCapacity) newCapacity <<= 1; if (newCapacity > table.length) resize(newCapacity); } // 将“m”中的元素逐个添加到WeakHashMap中。 for (Map.Entry<? extends K, ? extends V> e : m.entrySet()) put(e.getKey(), e.getValue()); } // 删除“键为key”元素 public V remove(Object key) { Object k = maskNull(key); // 获取哈希值。 int h = HashMap.hash(k.hashCode()); Entry[] tab = getTable(); int i = indexFor(h, tab.length); Entry<K,V> prev = tab[i]; Entry<K,V> e = prev; // 删除链表中“键为key”的元素 // 本质是“删除单向链表中的节点” while (e != null) { Entry<K,V> next = e.next; if (h == e.hash && eq(k, e.get())) { modCount++; size--; if (prev == e) tab[i] = next; else prev.next = next; return e.value; } prev = e; e = next; } return null; } // 删除“键值对” Entry<K,V> removeMapping(Object o) { if (!(o instanceof Map.Entry)) return null; Entry[] tab = getTable(); Map.Entry entry = (Map.Entry)o; Object k = maskNull(entry.getKey()); int h = HashMap.hash(k.hashCode()); int i = indexFor(h, tab.length); Entry<K,V> prev = tab[i]; Entry<K,V> e = prev; // 删除链表中的“键值对e” // 本质是“删除单向链表中的节点” while (e != null) { Entry<K,V> next = e.next; if (h == e.hash && e.equals(entry)) { modCount++; size--; if (prev == e) tab[i] = next; else prev.next = next; return e; } prev = e; e = next; } return null; } // 清空WeakHashMap，将所有的元素设为null public void clear() { while (queue.poll() != null) ; modCount++; Entry[] tab = table; for (int i = 0; i < tab.length; ++i) tab[i] = null; size = 0; while (queue.poll() != null) ; } // 是否包含“值为value”的元素 public boolean containsValue(Object value) { // 若“value为null”，则调用containsNullValue()查找 if (value==null) return containsNullValue(); // 若“value不为null”，则查找WeakHashMap中是否有值为value的节点。 Entry[] tab = getTable(); for (int i = tab.length ; i-- > 0 ;) for (Entry e = tab[i] ; e != null ; e = e.next) if (value.equals(e.value)) return true; return false; } // 是否包含null值 private boolean containsNullValue() { Entry[] tab = getTable(); for (int i = tab.length ; i-- > 0 ;) for (Entry e = tab[i] ; e != null ; e = e.next) if (e.value==null) return true; return false; } // Entry是单向链表。 // 它是 “WeakHashMap链式存储法”对应的链表。 // 它实现了Map.Entry 接口，即实现getKey(), getValue(), setValue(V value), equals(Object o), hashCode()这些函数 private static class Entry<K,V> extends WeakReference<K> implements Map.Entry<K,V> { private V value; private final int hash; // 指向下一个节点 private Entry<K,V> next; // 构造函数。 Entry(K key, V value, ReferenceQueue<K> queue, int hash, Entry<K,V> next) { super(key, queue); this.value = value; this.hash = hash; this.next = next; } public K getKey() { return WeakHashMap.<K>unmaskNull(get()); } public V getValue() { return value; } public V setValue(V newValue) { V oldValue = value; value = newValue; return oldValue; } // 判断两个Entry是否相等 // 若两个Entry的“key”和“value”都相等，则返回true。 // 否则，返回false public boolean equals(Object o) { if (!(o instanceof Map.Entry)) return false; Map.Entry e = (Map.Entry)o; Object k1 = getKey(); Object k2 = e.getKey(); if (k1 == k2 || (k1 != null && k1.equals(k2))) { Object v1 = getValue(); Object v2 = e.getValue(); if (v1 == v2 || (v1 != null && v1.equals(v2))) return true; } return false; } // 实现hashCode() public int hashCode() { Object k = getKey(); Object v = getValue(); return ((k==null ? 0 : k.hashCode()) ^ (v==null ? 0 : v.hashCode())); } public String toString() { return getKey() + "=" + getValue(); } } // HashIterator是WeakHashMap迭代器的抽象出来的父类，实现了公共了函数。 // 它包含“key迭代器(KeyIterator)”、“Value迭代器(ValueIterator)”和“Entry迭代器(EntryIterator)”3个子类。 private abstract class HashIterator<T> implements Iterator<T> { // 当前索引 int index; // 当前元素 Entry<K,V> entry = null; // 上一次返回元素 Entry<K,V> lastReturned = null; // expectedModCount用于实现fast-fail机制。 int expectedModCount = modCount; // 下一个键(强引用) Object nextKey = null; // 当前键(强引用) Object currentKey = null; // 构造函数 HashIterator() { index = (size() != 0 ? table.length : 0); } // 是否存在下一个元素 public boolean hasNext() { Entry[] t = table; // 一个Entry就是一个单向链表 // 若该Entry的下一个节点不为空，就将next指向下一个节点; // 否则，将next指向下一个链表(也是下一个Entry)的不为null的节点。 while (nextKey == null) { Entry<K,V> e = entry; int i = index; while (e == null && i > 0) e = t[--i]; entry = e; index = i; if (e == null) { currentKey = null; return false; } nextKey = e.get(); // hold on to key in strong ref if (nextKey == null) entry = entry.next; } return true; } // 获取下一个元素 protected Entry<K,V> nextEntry() { if (modCount != expectedModCount) throw new ConcurrentModificationException(); if (nextKey == null && !hasNext()) throw new NoSuchElementException(); lastReturned = entry; entry = entry.next; currentKey = nextKey; nextKey = null; return lastReturned; } // 删除当前元素 public void remove() { if (lastReturned == null) throw new IllegalStateException(); if (modCount != expectedModCount) throw new ConcurrentModificationException(); WeakHashMap.this.remove(currentKey); expectedModCount = modCount; lastReturned = null; currentKey = null; } } // value的迭代器 private class ValueIterator extends HashIterator<V> { public V next() { return nextEntry().value; } } // key的迭代器 private class KeyIterator extends HashIterator<K> { public K next() { return nextEntry().getKey(); } } // Entry的迭代器 private class EntryIterator extends HashIterator<Map.Entry<K,V>> { public Map.Entry<K,V> next() { return nextEntry(); } } // WeakHashMap的Entry对应的集合 private transient Set<Map.Entry<K,V>> entrySet = null; // 返回“key的集合”，实际上返回一个“KeySet对象” public Set<K> keySet() { Set<K> ks = keySet; return (ks != null ? ks : (keySet = new KeySet())); } // Key对应的集合 // KeySet继承于AbstractSet，说明该集合中没有重复的Key。 private class KeySet extends AbstractSet<K> { public Iterator<K> iterator() { return new KeyIterator(); } public int size() { return WeakHashMap.this.size(); } public boolean contains(Object o) { return containsKey(o); } public boolean remove(Object o) { if (containsKey(o)) { WeakHashMap.this.remove(o); return true; } else return false; } public void clear() { WeakHashMap.this.clear(); } } // 返回“value集合”，实际上返回的是一个Values对象 public Collection<V> values() { Collection<V> vs = values; return (vs != null ? vs : (values = new Values())); } // “value集合” // Values继承于AbstractCollection，不同于“KeySet继承于AbstractSet”， // Values中的元素能够重复。因为不同的key可以指向相同的value。 private class Values extends AbstractCollection<V> { public Iterator<V> iterator() { return new ValueIterator(); } public int size() { return WeakHashMap.this.size(); } public boolean contains(Object o) { return containsValue(o); } public void clear() { WeakHashMap.this.clear(); } } // 返回“WeakHashMap的Entry集合” // 它实际是返回一个EntrySet对象 public Set<Map.Entry<K,V>> entrySet() { Set<Map.Entry<K,V>> es = entrySet; return es != null ? es : (entrySet = new EntrySet()); } // EntrySet对应的集合 // EntrySet继承于AbstractSet，说明该集合中没有重复的EntrySet。 private class EntrySet extends AbstractSet<Map.Entry<K,V>> { public Iterator<Map.Entry<K,V>> iterator() { return new EntryIterator(); } // 是否包含“值(o)” public boolean contains(Object o) { if (!(o instanceof Map.Entry)) return false; Map.Entry e = (Map.Entry)o; Object k = e.getKey(); Entry candidate = getEntry(e.getKey()); return candidate != null && candidate.equals(e); } // 删除“值(o)” public boolean remove(Object o) { return removeMapping(o) != null; } // 返回WeakHashMap的大小 public int size() { return WeakHashMap.this.size(); } // 清空WeakHashMap public void clear() { WeakHashMap.this.clear(); } // 拷贝函数。将WeakHashMap中的全部元素都拷贝到List中 private List<Map.Entry<K,V>> deepCopy() { List<Map.Entry<K,V>> list = new ArrayList<Map.Entry<K,V>>(size()); for (Map.Entry<K,V> e : this) list.add(new AbstractMap.SimpleEntry<K,V>(e)); return list; } // 返回Entry对应的Object[]数组 public Object[] toArray() { return deepCopy().toArray(); } // 返回Entry对应的T[]数组(T[]我们新建数组时，定义的数组类型) public <T> T[] toArray(T[] a) { return deepCopy().toArray(a); } } }
说明：WeakHashMap和HashMap都是通过"拉链法"实现的散列表。它们的源码绝大部分内容都一样，这里就只是对它们不同的部分就是说明。
WeakReference是“弱键”实现的哈希表。它这个“弱键”的目的就是：实现对“键值对”的动态回收。当“弱键”不再被使用到时，GC会回收它，WeakReference也会将“弱键”对应的键值对删除。
“弱键”是一个“弱引用(WeakReference)”，在Java中，WeakReference和ReferenceQueue 是联合使用的。在WeakHashMap中亦是如此：如果弱引用所引用的对象被垃圾回收，Java虚拟机就会把这个弱引用加入到与之关联的引用队列中。 接着，WeakHashMap会根据“引用队列”，来删除“WeakHashMap中已被GC回收的‘弱键’对应的键值对”。
另外，理解上面思想的重点是通过 expungeStaleEntries() 函数去理解。
第4部分 WeakHashMap遍历方式
4.1 遍历WeakHashMap的键值对
第一步：根据entrySet()获取WeakHashMap的“键值对”的Set集合。
第二步：通过Iterator迭代器遍历“第一步”得到的集合。
// 假设map是WeakHashMap对象 // map中的key是String类型，value是Integer类型 Integer integ = null; Iterator iter = map.entrySet().iterator(); while(iter.hasNext()) { Map.Entry entry = (Map.Entry)iter.next(); // 获取key key = (String)entry.getKey(); // 获取value integ = (Integer)entry.getValue(); }
4.2 遍历WeakHashMap的键
第一步：根据keySet()获取WeakHashMap的“键”的Set集合。
第二步：通过Iterator迭代器遍历“第一步”得到的集合。
// 假设map是WeakHashMap对象 // map中的key是String类型，value是Integer类型 String key = null; Integer integ = null; Iterator iter = map.keySet().iterator(); while (iter.hasNext()) { // 获取key key = (String)iter.next(); // 根据key，获取value integ = (Integer)map.get(key); }
4.3 遍历WeakHashMap的值
第一步：根据value()获取WeakHashMap的“值”的集合。
第二步：通过Iterator迭代器遍历“第一步”得到的集合。
// 假设map是WeakHashMap对象 // map中的key是String类型，value是Integer类型 Integer value = null; Collection c = map.values(); Iterator iter= c.iterator(); while (iter.hasNext()) { value = (Integer)iter.next(); }
WeakHashMap遍历测试程序如下：
import java.util.Map; import java.util.Random; import java.util.Iterator; import java.util.WeakHashMap; import java.util.HashSet; import java.util.Map.Entry; import java.util.Collection; /* * @desc 遍历WeakHashMap的测试程序。 * (01) 通过entrySet()去遍历key、value，参考实现函数： * iteratorHashMapByEntryset() * (02) 通过keySet()去遍历key、value，参考实现函数： * iteratorHashMapByKeyset() * (03) 通过values()去遍历value，参考实现函数： * iteratorHashMapJustValues() * * @author skywang */ public class WeakHashMapIteratorTest { public static void main(String[] args) { int val = 0; String key = null; Integer value = null; Random r = new Random(); WeakHashMap map = new WeakHashMap(); for (int i=0; i<12; i++) { // 随机获取一个[0,100)之间的数字 val = r.nextInt(100); key = String.valueOf(val); value = r.nextInt(5); // 添加到WeakHashMap中 map.put(key, value); System.out.println(" key:"+key+" value:"+value); } // 通过entrySet()遍历WeakHashMap的key-value iteratorHashMapByEntryset(map) ; // 通过keySet()遍历WeakHashMap的key-value iteratorHashMapByKeyset(map) ; // 单单遍历WeakHashMap的value iteratorHashMapJustValues(map); } /* * 通过entry set遍历WeakHashMap * 效率高! */ private static void iteratorHashMapByEntryset(WeakHashMap map) { if (map == null) return ; System.out.println("\niterator WeakHashMap By entryset"); String key = null; Integer integ = null; Iterator iter = map.entrySet().iterator(); while(iter.hasNext()) { Map.Entry entry = (Map.Entry)iter.next(); key = (String)entry.getKey(); integ = (Integer)entry.getValue(); System.out.println(key+" -- "+integ.intValue()); } } /* * 通过keyset来遍历WeakHashMap * 效率低! */ private static void iteratorHashMapByKeyset(WeakHashMap map) { if (map == null) return ; System.out.println("\niterator WeakHashMap By keyset"); String key = null; Integer integ = null; Iterator iter = map.keySet().iterator(); while (iter.hasNext()) { key = (String)iter.next(); integ = (Integer)map.get(key); System.out.println(key+" -- "+integ.intValue()); } } /* * 遍历WeakHashMap的values */ private static void iteratorHashMapJustValues(WeakHashMap map) { if (map == null) return ; Collection c = map.values(); Iterator iter= c.iterator(); while (iter.hasNext()) { System.out.println(iter.next()); } } }
第5部分 WeakHashMap示例
下面通过实例来学习如何使用WeakHashMap
import java.util.Iterator; import java.util.Map; import java.util.WeakHashMap; import java.util.Date; import java.lang.ref.WeakReference; /** * @desc WeakHashMap测试程序 * * @author skywang * @email kuiwu-wang@163.com */ public class WeakHashMapTest { public static void main(String[] args) throws Exception { testWeakHashMapAPIs(); } private static void testWeakHashMapAPIs() { // 初始化3个“弱键” String w1 = new String("one"); String w2 = new String("two"); String w3 = new String("three"); // 新建WeakHashMap Map wmap = new WeakHashMap(); // 添加键值对 wmap.put(w1, "w1"); wmap.put(w2, "w2"); wmap.put(w3, "w3"); // 打印出wmap System.out.printf("\nwmap:%s\n",wmap ); // containsKey(Object key) :是否包含键key System.out.printf("contains key two : %s\n",wmap.containsKey("two")); System.out.printf("contains key five : %s\n",wmap.containsKey("five")); // containsValue(Object value) :是否包含值value System.out.printf("contains value 0 : %s\n",wmap.containsValue(new Integer(0))); // remove(Object key) ： 删除键key对应的键值对 wmap.remove("three"); System.out.printf("wmap: %s\n",wmap ); // ---- 测试 WeakHashMap 的自动回收特性 ---- // 将w1设置null。 // 这意味着“弱键”w1再没有被其它对象引用，调用gc时会回收WeakHashMap中与“w1”对应的键值对 w1 = null; // 内存回收。这里，会回收WeakHashMap中与“w1”对应的键值对 System.gc(); // 遍历WeakHashMap Iterator iter = wmap.entrySet().iterator(); while (iter.hasNext()) { Map.Entry en = (Map.Entry)iter.next(); System.out.printf("next : %s - %s\n",en.getKey(),en.getValue()); } // 打印WeakHashMap的实际大小 System.out.printf(" after gc WeakHashMap size:%s\n", wmap.size()); } }
运行结果：
wmap:{three=w3, one=w1, two=w2}
contains key two : true
contains key five : false
contains value 0 : false
wmap: {one=w1, two=w2}
next : two - w2
after gc WeakHashMap size:1
