java - 弱 HashMap 如何知道对对象进行垃圾回收？

Question

我最近发现了 WeakHashMap Java 中的数据结构。

但是，我不明白它在不再正常使用时对映射进行垃圾收集是什么意思。数据结构如何知道我将不再在我的程序中使用 key ？如果长时间不引用 key 怎么办？

Answer 1

However, I don't understand what it means by it garbage-collects a mapping when it is no longer in ordinary use.

好的。一般情况下，当垃圾收集器运行时，它会移除你的程序不能再使用的对象。技术术语是“无法访问的对象”，它意味着程序执行无法再获得对该对象的引用。一个无法访问的对象，可能会在下一个 GC 周期中被收集……也可能不会。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 使用一个名为WeakReference 的特殊类来引用键¹。弱引用是一个对象，其行为有点像间接指针(指向持有指针的对象的指针)。它有一个有趣的特性，即允许垃圾收集器破坏引用；即用 null 替换它包含的引用。并且规则是当 GC 注意到对象不再可以通过普通(强)或软引用链访问时，对对象的弱引用将被破坏².

短语“不再正常使用” 的真正意思是关键对象不再是强可达或软可达；即通过一系列强引用和/或软引用。

How does the data structure know I will no longer use a key in my program?

WeakHashmap 不会这样做。相反，是 GC 注意到 key 不是强可达的。

作为其正常遍历的一部分，GC 将查找并标记所有强可达对象。然后它遍历所有 WeakReference 对象并检查是否 他们引用的对象已被标记，如果没有则破坏它们。 (或者类似的东西……我从来没有看过实际的 GC 实现。而且由于它必须处理 SoftReference 和 PhantomReference 对象，所以它很复杂还有。)

WeakHashmap 唯一涉及的是:

• 它为键创建并使用 WeakReference 对象，并且
• 它删除其关键字 WeakReferences 已被 GC 清除的哈希表条目。

What if I don't refer to a key for a long time?

决定弱引用应该被破坏的标准不是基于时间的。

但时间可能会影响 key 是否被删除。例如，一个键可以 1) 不再是强引用，2) 从映射中检索，以及 3) 分配给一个可到达的变量，使其再次被强引用。如果 GC 未在键不可强访问的窗口期间运行，则键及其关联值将保留在映射中。 (这是你想要发生的事情......)

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^{1 - 实现细节:在最近的 Java 版本中，弱引用实际上指的是 map 的内部 Entry 对象，而不是键。这允许更有效地从映射中清除损坏的引用。详情看代码。
2 - 软引用是一种在堆内存不足时允许 GC 中断的引用。}