WeakHashMap的使用方法详解

weakhashmap的使用方法详解

前言：

 在学习weakhashmap时了解到，如果map里面的key只有map本身引用时，就会将key对应的entry清除掉。查看weakhashmap的源码发现，entry继承了weakreference类，并且实例化entry对象时，所有的key都会通过调用super(key,queue)方法保存成对实际对象的弱引用。实际上，弱引用在构造时也需要传入一个对象的强引用作为参数。例如：

car car = new car(22000,"silver");
weakreference<car> weakcar = new weakreference<car>(car);

  hashmap和weakhashmap的区别也在于此，hashmap的key是对实际对象的强引用。

  弱引用（weakreference）的特性是：当gc线程发现某个对象只有弱引用指向它，那么就会将其销毁并回收内存。weakreference也会被加入到引用队列queue中。

  理解了相关概念之后，对weakhashmap的实际应用感到很好奇。然后发现tomcat的源码里，实现缓存时会用到weakhashmap。

package org.apache.tomcat.util.collections;

import java.util.map;
import java.util.weakhashmap;
import java.util.concurrent.concurrenthashmap;

public final class concurrentcache<k,v> {

  private final int size;

  private final map<k,v> eden;

  private final map<k,v> longterm;

  public concurrentcache(int size) {
    this.size = size;
    this.eden = new concurrenthashmap<>(size);
    this.longterm = new weakhashmap<>(size);
  }

  public v get(k k) {
    v v = this.eden.get(k);
    if (v == null) {
      synchronized (longterm) {
        v = this.longterm.get(k);
      }
      if (v != null) {
        this.eden.put(k, v);
      }
    }
    return v;
  }

  public void put(k k, v v) {
    if (this.eden.size() >= size) {
      synchronized (longterm) {
        this.longterm.putall(this.eden);
      }
      this.eden.clear();
    }
    this.eden.put(k, v);
  }
}

  源码中有eden和longterm的两个map，对jvm堆区有所了解的话，可以猜测出tomcat在这里是使用concurrenthashmap和weakhashmap做了分代的缓存。在put方法里，在插入一个k-v时，先检查eden缓存的容量是不是超了。没有超就直接放入eden缓存，如果超了则锁定longterm将eden中所有的k-v都放入longterm。再将eden清空并插入k-v。在get方法中，也是优先从eden中找对应的v，如果没有则进入longterm缓存中查找，找到后就加入eden缓存并返回。

  经过这样的设计，相对常用的对象都能在eden缓存中找到，不常用（有可能被销毁的对象）的则进入longterm缓存。而longterm的key的实际对象没有其他引用指向它时，gc就会自动回收heap中该弱引用指向的实际对象，弱引用进入引用队列。longterm调用expungestaleentries()方法，遍历引用队列中的弱引用，并清除对应的entry，不会造成内存空间的浪费。

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