当实际对象被垃圾回收时，WeakHashMap 中条目中的值如何被垃圾回收？

Question

首先，我想澄清我对 的理解，WeakReference因为以下问题取决于相同。

static void test() {
    Person p = new Person();
    WeakReference<Person> person = new WeakReference<>(p);
    p = null;
    System.gc();
    System.out.println(person.get());
    System.out.println(person);
}

static class Person {
    String name;
}

static class PersonMetadata {
    String someData;

    public PersonMetadata(String met) {
        someData = met;
    }
}

上面代码的输出是

null java.lang.ref.WeakReference@7852e922

这意味着虽然有一个实际的 person 对象在 GC 运行时被垃圾收集，但是WeakReference<Person>内存中存在一个类的对象，此时它不指向任何东西。

现在考虑到上述理解是正确的，我对它的WeakHashMap<K,V>工作原理感到困惑。在下面的代码中

public static void main(String[] args) {
    Person p = new Person();
    p.name = "John";
    WeakHashMap<Person, PersonMetadata> map = new WeakHashMap<>();
    PersonMetadata meta = new PersonMetadata("Geek");
    map.put(p, meta);
    p = null;
    System.gc();
    if (map.values().contains(meta)) {
        System.out.println("Value present");
    } else {
        System.out.println("Value gone");
    }
}

static class Person {
    String name;
}

static class PersonMetadata {
    String someData;

    public PersonMetadata(String met) {
        someData = met;
    }
}

输出： Value gone

现在的问题是，据说关键WeakHashMap<K,V>是一个弱引用，这意味着在上面的代码中，当p成为null实际对象时可以被垃圾收集，因为没有对该对象的强引用，但是如何作为PersonMetadata类对象的值正在被垃圾收集，因为第一个代码证明WeakReference即使收集了实际对象，类的对象也没有被垃圾收集。

Answer 1

你误解了情况。Whenmap.values().contains(meta)或 short map.containsValue(meta)return false，并不意味着meta已被垃圾收集。事实上，您持有对对象的引用meta，甚至将该引用传递给contains可能调用equals它的方法。那么该对象如何被垃圾回收呢？

响应仅告诉您从映射的键之一到该对象没有关联，并且由于唯一的键已被垃圾收集，因此这是正确的答案。或者，您可以只要求map.isEmpty()检查关联是否存在。

这是WeakHashMap提供的内容：

基于哈希表的Map接口实现，带有弱键。当 a 中的条目WeakHashMap不再正常使用时，该条目将被自动删除。更准确地说，给定键的映射的存在不会阻止该键被垃圾收集器丢弃，即使其可终结、终结，然后被回收。当一个键被丢弃时，它的条目被有效地从映射中删除，所以这个类的行为与其他Map实现有些不同。

条目的删除不是即时的。它依赖于入队WeakReferencea ReferenceQueue，然后在您进行下一个查询时在内部进行轮询，例如containsValue甚至size()。例如，如果我将您的程序更改为：

Person p = new Person();
WeakHashMap<Person, PersonMetadata> map = new WeakHashMap<>();
PersonMetadata meta = new PersonMetadata("Geek");
map.put(p, meta);
WeakReference<?> ref = new WeakReference<>(p);
p = null;
while(ref.get() != null) System.gc();
System.out.println(map.containsValue(meta)? "Value present": "Value gone");

它偶尔会打印“Value present”，尽管此时关键Person实例已被证明已被垃圾收集。如上所述，这是关于地图的内部清理，而不是关于PersonMetadata我们持有强引用的实例meta。

让PersonMetadata垃圾收集有资格是完全不同的事情。如上所述，WeakReference每当我们调用方法时，都会进行内部清理。如果我们不这样做，就不会进行清理，因此，即使键已被垃圾收集，仍然是强引用。考虑：

Person p = new Person();
WeakHashMap<Person, PersonMetadata> map = new WeakHashMap<>();
PersonMetadata meta = new PersonMetadata("Geek");
map.put(p, meta);
WeakReference<?> personRef = new WeakReference<>(p);
WeakReference<?> metaRef = new WeakReference<>(meta);
p = null;
meta = null;
while(personRef.get() != null) System.gc();
System.out.println("Person collected");
for(int i = 0; metaRef.get() != null && i < 10; i++) {
    System.out.println("PersonMetadata not collected");
    System.gc();
    Thread.sleep(1000);
}
System.out.println("calling a query method on map");
System.out.println("map.size() == "+map.size());
System.gc();
System.out.println("PersonMetadata "+(metaRef.get()==null? "collected": "not collected"));

哪个会打印

Person p = new Person();
WeakHashMap<Person, PersonMetadata> map = new WeakHashMap<>();
PersonMetadata meta = new PersonMetadata("Geek");
map.put(p, meta);
WeakReference<?> ref = new WeakReference<>(p);
p = null;
while(ref.get() != null) System.gc();
System.out.println(map.containsValue(meta)? "Value present": "Value gone");

演示如何在WeakHashMap我们最终对其调用方法之前保持对已收集键的值的强引用，以使其有机会执行其内部清理。

当WeakHashMap或者我们的方法都没有引用它时，该值最终会被收集。当我们删除该meta = null;语句时，映射在最后（在其内部清理之后）仍然是空的，但不会收集该值。

重要的是要记住，这些代码示例用于演示目的和触摸实现特定行为，最值得注意的是，main方法通常未优化运行。形式上，如果所指对象未使用，则不需要局部变量来防止垃圾收集，这一点在优化方法时在实践中具有相关性。