弱哈希映射如何知道垃圾收集对象？

Question

我最近发现了Java中的WeakHashMap数据结构。

但是，我不明白它的意思是垃圾收集不再正常使用时的映射。数据结构如何知道我将不再使用我的程序中的密钥？如果我长时间没有提到钥匙怎么办？

Answer 1

  

但是，我不明白它的意思是垃圾收集不再正常使用时的映射。

行。在正常情况下，当垃圾收集器运行时，它将删除程序无法再使用的对象。技术术语是“无法访问的对象”，这意味着程序执行无法再获取对象的引用。无法访问的对象可能在下一个GC循环中收集......或不。无论哪种方式，它都不再是应用程序的关注点。

在这种情况下，WeakHashMap使用名为WeakReference的特殊类来引用键。弱引用是一种对象，其行为类似于间接指针（指向持有指针的对象的指针）。它有一个有趣的特性，垃圾收集器可以打破引用;即用null替换它包含的引用。并且规则是当GC注意到通过正常（强）或软引用链 ^{1 的弱引用 >}

短语“不再正常使用”实际上意味着关键对象不再强烈或轻柔地可达;即通过强大的和/或软的参考链。

  

数据结构如何知道我将不再使用我的程序中的密钥？

WeakHashmap没有这样做。相反，它是GC注意到密钥不是很强的可达。

作为正常遍历的一部分，GC将查找并标记所有可强制到达的对象。然后它遍历所有WeakReference个对象并检查是否 他们引用的对象已被标记，如果没有，则将其打破。 （或者类似的东西......我从来没有看过实际的GC实现。而且它也必须处理SoftReference和PhantomReference对象，这很复杂。）

WeakHashmap唯一涉及的是：

• 它创建并使用WeakReference个对象作为键，
• 它会清除GC已清除密钥WeakReferences的哈希表条目。

  

如果我长时间没有提到钥匙怎么办？

决定弱引用应该被打破的标准不是基于时间的。

但是时序可能会影响是否删除了某个键。例如，密钥可以1）不再是强引用，2）从地图中检索，3）被分配给可到达的变量，使其再次被强烈引用。如果GC在密钥不可达的窗口期间未运行，则密钥及其关联值将保留在映射中。 （这是你想要发生的......）

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^{1 - 软引用是一种在堆内存不足时允许GC中断的引用。}

Answer 2

Java有一个 references 系统，该语言可以告诉您的代码某个对象是否仍在使用中。您可以使用引用来检测某个对象何时被特别标识​​为不再使用或可用，然后可以相应地执行操作。如果您对如何使用它们感到好奇，This tutorial会深入介绍参考文献。

在内部，WeakHashMap可能会使用这些引用来自动检测何时无法再使用给定的密钥。然后，实现可以从哈希表中删除这些对象，以便它们不再占用任何空间。

希望这有帮助！

Answer 3

JVM垃圾按以下顺序收集：

1. 未引用的对象
2. 仅引用为WeakReference
的对象
3. 仅引用为SoftReference
的对象

通常，垃圾收集器只有垃圾收集未引用的对象。

就垃圾收集器而言，对对象的弱引用不算作引用。垃圾收集器可能会或可能不会收集它们。通常，除非内存不足，否则它不会收集它们，但是没有保证。

如果JVM的内存不足，垃圾收集器将收集软引用的对象。在任何软引用对象被垃圾收集之前，所有弱引用对象都将被垃圾收集。

来自SoftReference的javadoc：

  

在虚拟机抛出OutOfMemoryError

之前，保证已清除对软可访问对象的所有软引用

Answer 4

我把你的问题看作是询问“常规使用”的具体措辞，所以假设你已经知道强弱参考。常规使用是指弱hashmap包含也被某些其他数据结构（强烈地）引用的键的情况。对密钥的至少一个强引用的存在是“常规使用”。只要此其他数据结构引用密钥，就不能对密钥进行垃圾回收。当其他数据结构不再可访问（指向它的指针不再存在）时，该密钥也变得无法访问。它不再是常规使用，因为它的唯一引用是映射中的弱点。垃圾收集器最终可以回收它，映射消失。

如果你想通过子类扩展类型C但是不能：当C是具有许多实现的接口时，就会出现这种情况。您可以通过使用键类型为C的弱哈希映射以及要在新类E中包含的新字段来解决此问题。无论何时创建C实例，还要创建一个E实例并将该对添加到映射中，然后用于在C intance的生命周期内访问新字段。当C实例变为垃圾时，映射和E实例也会变为垃圾。这是自动的，因为hashmap很弱。如果不是，则必须手动清理它，就像你必须以没有垃圾收集器的语言显式释放存储一样。