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WeakHashMap分析

2019-11-08 19:26:00
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来源:转载
供稿:网友

WeakHashMap是基于弱键的HashMap,什么是弱键,如果不懂,可以看我前面的博客分析。 先用例子演示下WeakHashMap的使用,为了展示效果我们设置vm参数:-XX:+PRintGCDetails -XX:+PrintGCTimeStamps -Xms10m -Xmx10m,不懂的可以百度下,eclipse如何设置jvm参数。

public class WeakHashMapTest { static class Value { private byte[] buf = new byte[1024 * 1024]; } static class Key { @Override protected void finalize() throws Throwable { System.out.println("最后的清除通知 --》" + this); } } public static void main(String[] args) { WeakHashMap<Key, Value> map = new WeakHashMap<>(); for(int i = 0; i < 10; i++) { Key key = new Key(); map.put(key, new Value()); } for(Map.Entry<Key, Value> each : map.entrySet()) { System.out.println(each.getKey() + "__" + each.getValue()); } }}

运行程序:

0.076: [GC [PSYoungGen: 1800K->504K(3072K)] 1800K->1704K(10240K), 0.0013254 secs] [Times: user=0.00 sys=0.00, real=0.00 secs]0.078: [GC [PSYoungGen: 2639K->496K(3072K)] 3839K->3804K(10240K), 0.0010971 secs] [Times: user=0.00 sys=0.00, real=0.00 secs]0.079: [GC [PSYoungGen: 2619K->496K(3072K)] 5927K->5908K(10240K), 0.0016980 secs] [Times: user=0.00 sys=0.00, real=0.00 secs]0.081: [Full GC [PSYoungGen: 496K->0K(3072K)] [ParOldGen: 5412K->2587K(7168K)] 5908K->2587K(10240K) [PSPermGen: 2463K->2462K(21504K)], 0.0097679 secs] [Times: user=0.01 sys=0.00, real=0.02 secs]0.091: [GC [PSYoungGen: 2089K->224K(3072K)] 4677K->4859K(10240K), 0.0010216 secs] [Times: user=0.00 sys=0.00, real=0.00 secs]0.093: [Full GC [PSYoungGen: 224K->0K(3072K)] [ParOldGen: 4635K->2587K(7168K)] 4859K->2587K(10240K) [PSPermGen: 2462K->2462K(21504K)], 0.0105158 secs] [Times: user=0.02 sys=0.00, real=0.02 secs]0.104: [GC [PSYoungGen: 2075K->192K(3072K)] 4663K->4827K(10240K), 0.0007538 secs] [Times: user=0.00 sys=0.00, real=0.00 secs]0.104: [Full GC [PSYoungGen: 192K->0K(3072K)] [ParOldGen: 4635K->2588K(7168K)] 4827K->2588K(10240K) [PSPermGen: 2462K->2462K(21504K)], 0.0083117 secs] [Times: user=0.00 sys=0.00, real=0.00 secs]最后的清除通知 --》com.esy.rice.tool.simple.WeakHashMapTest$Key@2a36bb87最后的清除通知 --》com.esy.rice.tool.simple.WeakHashMapTest$Key@2ce1b3b3最后的清除通知 --》com.esy.rice.tool.simple.WeakHashMapTest$Key@6e70c242最后的清除通知 --》com.esy.rice.tool.simple.WeakHashMapTest$Key@7d2f117最后的清除通知 --》com.esy.rice.tool.simple.WeakHashMapTest$Key@2891fa78最后的清除通知 --》com.esy.rice.tool.simple.WeakHashMapTest$Key@5511e28最后的清除通知 --》com.esy.rice.tool.simple.WeakHashMapTest$Key@4fd281f1最后的清除通知 --》com.esy.rice.tool.simple.WeakHashMapTest$Key@1cf38f09最后的清除通知 --》com.esy.rice.tool.simple.WeakHashMapTest$Key@3dffb2ebcom.esy.rice.tool.simple.WeakHashMapTest$Key@30a14e84__com.esy.rice.tool.simple.WeakHashMapTest$Value@57f68d7c

我们发现最后能够从WeakHashMap 取出的只有一个对象,而其他的对象都消失了,这是怎么一回事呢? 我们先简单的讲下垃圾回收的过程,对象的回收并不是只经过一次对象可达性判定就被回收的,回收动作会经过最后的确认,当finalize的调用后,对象任然没有被引用,就会被接下来的gc回收掉,也就是说finalize是对象最后自救的方法。从上面的垃圾回收打印信息可以看到,经过了几次垃圾回收后,整个系统的堆确实有被回收,已使用的堆缩小了。 但是有个疑问?照理说放入map的对象应该是具有强引用的才对啊。那至于为什么消失?又是怎么消失的?就需要从源码进行研究,首先看看WeakHashMap每个节点的构造,看下面代码。

private static class Entry<K,V> extends WeakReference<Object> implements Map.Entry<K,V> { V value; 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; }}

发现节点是继承自WeakReference(弱引用),而弱引用的作用就是下一次垃圾回收,会把包装的对象进行回收。我们看到构造函数中,entry的key进行了引用包装,那么key就会在下一次垃圾回收到来时,进行回收处理,也就是先进入ReferenceQueue队列。 但是key的回收并不会回收整个Entry对象啊,对象的引用链还在,还是强引用,那么WeakReference到底是如何进行Entry回收的呢,又是何时进行? 我们找找源码,会发现,每一次获取hashMap中的元素数组,也就是table时,会将即将被回收的key,也就是已经进入ReferenceQueue队列的key对应的Entry对象断开链接,让entry对象处于不可达状态,具体也就是下面的代码。

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; } } } }

每一次get和put操作都会进行expungeStaleEntries清除操作,断开Entry的引用,然后让垃圾回收器可以进行回收,也就是说,key的清除并不会立即清除整个Entry对象,而是等下次垃圾回收到来时才会被清除。 从上面的分析可以看出,WeakHashMap很适合做key-value的本地缓存,尤其是短时间内的并发访问,可以有很高的命中率,不用了的缓存也会自动的被清除。 本人就用过,在shiro+redis进行权限会话管理时,每次会话都会有将近10次的redis请求,我就用了WeakHashMap做了本地缓存。


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