Java 集合系列13之 WeakHashMap詳細介紹(原始碼解析)和使用示例
摘要：
概要 這一章，我們對WeakHashMap進行學習。 我們先對WeakHashMap有個整體認識，然後再學習它的原始碼，最後再通過例項來學會使用WeakHashMap。 第1部分 WeakHashMap介紹 第2部分 WeakHashMap資料結構 第3部分 WeakHashMap原始碼解析(...
概要 這一章，我們對WeakHashMap進行學習。 我們先對WeakHashMap有個整體認識，然後再學習它的原始碼，最後再通過例項來學會使用WeakHashMap。 第1部分 WeakHashMap介紹 第2部分 WeakHashMap資料結構 第3部分 WeakHashMap原始碼解析(基於JDK1.6.0_45) 第4部分 WeakHashMap遍歷方式 第5部分 WeakHashMap示例
第1部分 WeakHashMap介紹
WeakHashMap簡介
WeakHashMap 繼承於AbstractMap，實現了Map介面。 和HashMap一樣，WeakHashMap 也是一個散列表，它儲存的內容也是鍵值對(key-value)對映，而且鍵和值都可以是null。 不過WeakHashMap的鍵是“弱鍵”。在 WeakHashMap 中，當某個鍵不再正常使用時，會被從WeakHashMap中被自動移除。更精確地說，對於一個給定的鍵，其對映的存在並不阻止垃圾回收器對該鍵的丟棄，這就使該鍵成為可終止的，被終止，然後被回收。某個鍵被終止時，它對應的鍵值對也就從對映中有效地移除了。 這個“弱鍵”的原理呢？大致上就是，通過WeakReference和ReferenceQueue實現的。 WeakHashMap的key是“弱鍵”，即是WeakReference型別的；ReferenceQueue是一個佇列，它會儲存被GC回收的“弱鍵”。實現步驟是： (01) 新建WeakHashMap，將“鍵值對”新增到WeakHashMap中。 實際上，WeakHashMap是通過陣列table儲存Entry(鍵值對)；每一個Entry實際上是一個單向連結串列，即Entry是鍵值對連結串列。 (02) 當某“弱鍵”不再被其它物件引用，並被GC回收時。在GC回收該“弱鍵”時，這個“弱鍵”也同時會被新增到ReferenceQueue(queue)佇列中。 (03) 當下一次我們需要操作WeakHashMap時，會先同步table和queue。table中儲存了全部的鍵值對，而queue中儲存被GC回收的鍵值對；同步它們，就是刪除table中被GC回收的鍵值對。 這就是“弱鍵”如何被自動從WeakHashMap中刪除的步驟了。
和HashMap一樣，WeakHashMap是不同步的。可以使用 Collections.synchronizedMap 方法來構造同步的 WeakHashMap。
WeakHashMap的建構函式
WeakHashMap共有4個建構函式,如下：
// 預設建構函式。 WeakHashMap() // 指定“容量大小”的建構函式 WeakHashMap(int capacity) // 指定“容量大小”和“載入因子”的建構函式 WeakHashMap(int capacity, float loadFactor) // 包含“子Map”的建構函式 WeakHashMap(Map<? extends K, ? extends V> map) 複製程式碼
WeakHashMap的API
voidclear() Objectclone() booleancontainsKey(Object key) booleancontainsValue(Object value) Set<Entry<K, V>>entrySet() Vget(Object key) booleanisEmpty() Set<K>keySet() Vput(K key, V value) voidputAll(Map<? extends K, ? extends V> map) Vremove(Object key) intsize() Collection<V>values() 複製程式碼
第2部分 WeakHashMap資料結構
WeakHashMap的繼承關係如下
java.lang.Object
↳java.util.AbstractMap<K, V>
↳java.util.WeakHashMap<K, V>
public class WeakHashMap<K,V>
extends AbstractMap<K,V>
implements Map<K,V> {}
複製程式碼
WeakHashMap與Map關係如下圖：
從圖中可以看出： (01) WeakHashMap繼承於AbstractMap，並且實現了Map介面。 (02) WeakHashMap是雜湊表，但是它的鍵是"弱鍵"。WeakHashMap中保護幾個重要的成員變數：table, size, threshold, loadFactor, modCount, queue。 table是一個Entry[]陣列型別，而Entry實際上就是一個單向連結串列。雜湊表的"key-value鍵值對"都是儲存在Entry陣列中的。 size是Hashtable的大小，它是Hashtable儲存的鍵值對的數量。 threshold是Hashtable的閾值，用於判斷是否需要調整Hashtable的容量。threshold的值="容量*載入因子"。 loadFactor就是載入因子。 modCount是用來實現fail-fast機制的 queue儲存的是“已被GC清除”的“弱引用的鍵”。
第3部分 WeakHashMap原始碼解析
下面對WeakHashMap的原始碼進行說明
package java.util;
import java.lang.ref.WeakReference;
import java.lang.ref.ReferenceQueue;
public class WeakHashMap<K,V>
extends AbstractMap<K,V>
implements Map<K,V> {
// 預設的初始容量是16，必須是2的冪。
private static final int DEFAULT_INITIAL_CAPACITY = 16;
// 最大容量（必須是2的冪且小於2的30次方，傳入容量過大將被這個值替換）
private static final int MAXIMUM_CAPACITY = 1 << 30;
// 預設載入因子
private static final float DEFAULT_LOAD_FACTOR = 0.75f;
// 儲存資料的Entry陣列，長度是2的冪。
// WeakHashMap是採用拉鍊法實現的，每一個Entry本質上是一個單向連結串列
private Entry[] table;
// WeakHashMap的大小，它是WeakHashMap儲存的鍵值對的數量
private int size;
// WeakHashMap的閾值，用於判斷是否需要調整WeakHashMap的容量（threshold = 容量*載入因子）
private int threshold;
// 載入因子實際大小
private final float loadFactor;
// queue儲存的是“已被GC清除”的“弱引用的鍵”。
// 弱引用和ReferenceQueue 是聯合使用的：如果弱引用所引用的物件被垃圾回收，Java虛擬機器就會把這個弱引用加入到與之關聯的引用佇列中
private final ReferenceQueue<K> queue = new ReferenceQueue<K>();
// WeakHashMap被改變的次數
private volatile int modCount;
// 指定“容量大小”和“載入因子”的建構函式
public WeakHashMap(int initialCapacity, float loadFactor) {
if (initialCapacity < 0)
throw new IllegalArgumentException("Illegal Initial Capacity: "+
initialCapacity);
// WeakHashMap的最大容量只能是MAXIMUM_CAPACITY
if (initialCapacity > MAXIMUM_CAPACITY)
initialCapacity = MAXIMUM_CAPACITY;
if (loadFactor <= 0 || Float.isNaN(loadFactor))
throw new IllegalArgumentException("Illegal Load factor: "+
loadFactor);
// 找出“大於initialCapacity”的最小的2的冪
int capacity = 1;
while (capacity < initialCapacity)
capacity <<= 1;
// 建立Entry陣列，用來儲存資料
table = new Entry[capacity];
// 設定“載入因子”
this.loadFactor = loadFactor;
// 設定“WeakHashMap閾值”，當WeakHashMap中儲存資料的數量達到threshold時，就需要將WeakHashMap的容量加倍。
threshold = (int)(capacity * loadFactor);
}
// 指定“容量大小”的建構函式
public WeakHashMap(int initialCapacity) {
this(initialCapacity, DEFAULT_LOAD_FACTOR);
}
// 預設建構函式。
public WeakHashMap() {
this.loadFactor = DEFAULT_LOAD_FACTOR;
threshold = (int)(DEFAULT_INITIAL_CAPACITY);
table = new Entry[DEFAULT_INITIAL_CAPACITY];
}
// 包含“子Map”的建構函式
public WeakHashMap(Map<? extends K, ? extends V> m) {
this(Math.max((int) (m.size() / DEFAULT_LOAD_FACTOR) + 1, 16),
DEFAULT_LOAD_FACTOR);
// 將m中的全部元素逐個新增到WeakHashMap中
putAll(m);
}
// 鍵為null的mask值。
// 因為WeakReference中允許“null的key”，若直接插入“null的key”，將其當作弱引用時，會被刪除。
// 因此，這裡對於“key為null”的清空，都統一替換為“key為NULL_KEY”，“NULL_KEY”是“靜態的final常量”。
private static final Object NULL_KEY = new Object();
// 對“null的key”進行特殊處理
private static Object maskNull(Object key) {
return (key == null ? NULL_KEY : key);
}
// 還原對“null的key”的特殊處理
private static <K> K unmaskNull(Object key) {
return (K) (key == NULL_KEY ? null : key);
}
// 判斷“x”和“y”是否相等
static boolean eq(Object x, Object y) {
return x == y || x.equals(y);
}
// 返回索引值
// h & (length-1)保證返回值的小於length
static int indexFor(int h, int length) {
return h & (length-1);
}
// 清空table中無用鍵值對。原理如下：
// (01) 當WeakHashMap中某個“弱引用的key”由於沒有再被引用而被GC收回時，
//被回收的“該弱引用key”也被會被新增到"ReferenceQueue(queue)"中。
// (02) 當我們執行expungeStaleEntries時，
//就遍歷"ReferenceQueue(queue)"中的所有key
//然後就在“WeakReference的table”中刪除與“ReferenceQueue(queue)中key”對應的鍵值對
private void expungeStaleEntries() {
Entry<K,V> e;
while ( (e = (Entry<K,V>) queue.poll()) != null) {
int h = e.hash;
int i = indexFor(h, 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;
e.next = null;// Help GC
e.value = null; //""
size--;
break;
}
prev = p;
p = next;
}
}
}
// 獲取WeakHashMap的table(存放鍵值對的陣列)
private Entry[] getTable() {
// 刪除table中“已被GC回收的key對應的鍵值對”
expungeStaleEntries();
return table;
}
// 獲取WeakHashMap的實際大小
public int size() {
if (size == 0)
return 0;
// 刪除table中“已被GC回收的key對應的鍵值對”
expungeStaleEntries();
return size;
}
public boolean isEmpty() {
return size() == 0;
}
// 獲取key對應的value
public V get(Object key) {
Object k = maskNull(key);
// 獲取key的hash值。
int h = HashMap.hash(k.hashCode());
Entry[] tab = getTable();
int index = indexFor(h, tab.length);
Entry<K,V> e = tab[index];
// 在“該hash值對應的連結串列”上查詢“鍵值等於key”的元素
while (e != null) {
if (e.hash == h && eq(k, e.get()))
return e.value;
e = e.next;
}
return null;
}
// WeakHashMap是否包含key
public boolean containsKey(Object key) {
return getEntry(key) != null;
}
// 返回“鍵為key”的鍵值對
Entry<K,V> getEntry(Object key) {
Object k = maskNull(key);
int h = HashMap.hash(k.hashCode());
Entry[] tab = getTable();
int index = indexFor(h, tab.length);
Entry<K,V> e = tab[index];
while (e != null && !(e.hash == h && eq(k, e.get())))
e = e.next;
return e;
}
// 將“key-value”新增到WeakHashMap中
public V put(K key, V value) {
K k = (K) maskNull(key);
int h = HashMap.hash(k.hashCode());
Entry[] tab = getTable();
int i = indexFor(h, tab.length);
for (Entry<K,V> e = tab[i]; e != null; e = e.next) {
// 若“該key”對應的鍵值對已經存在，則用新的value取代舊的value。然後退出！
if (h == e.hash && eq(k, e.get())) {
V oldValue = e.value;
if (value != oldValue)
e.value = value;
return oldValue;
}
}
// 若“該key”對應的鍵值對不存在於WeakHashMap中，則將“key-value”新增到table中
modCount++;
Entry<K,V> e = tab[i];
tab[i] = new Entry<K,V>(k, value, queue, h, e);
if (++size >= threshold)
resize(tab.length * 2);
return null;
}
// 重新調整WeakHashMap的大小，newCapacity是調整後的單位
void resize(int newCapacity) {
Entry[] oldTable = getTable();
int oldCapacity = oldTable.length;
if (oldCapacity == MAXIMUM_CAPACITY) {
threshold = Integer.MAX_VALUE;
return;
}
// 新建一個newTable，將“舊的table”的全部元素新增到“新的newTable”中，
// 然後，將“新的newTable”賦值給“舊的table”。
Entry[] newTable = new Entry[newCapacity];
transfer(oldTable, newTable);
table = newTable;
if (size >= threshold / 2) {
threshold = (int)(newCapacity * loadFactor);
} else {
// 刪除table中“已被GC回收的key對應的鍵值對”
expungeStaleEntries();
transfer(newTable, oldTable);
table = oldTable;
}
}
// 將WeakHashMap中的全部元素都新增到newTable中
private void transfer(Entry[] src, Entry[] dest) {
for (int j = 0; j < src.length; ++j) {
Entry<K,V> e = src[j];
src[j] = null;
while (e != null) {
Entry<K,V> next = e.next;
Object key = e.get();
if (key == null) {
e.next = null;// Help GC
e.value = null; //""
size--;
} else {
int i = indexFor(e.hash, dest.length);
e.next = dest[i];
dest[i] = e;
}
e = next;
}
}
}
// 將"m"的全部元素都新增到WeakHashMap中
public void putAll(Map<? extends K, ? extends V> m) {
int numKeysToBeAdded = m.size();
if (numKeysToBeAdded == 0)
return;
// 計算容量是否足夠，
// 若“當前實際容量 < 需要的容量”，則將容量x2。
if (numKeysToBeAdded > threshold) {
int targetCapacity = (int)(numKeysToBeAdded / loadFactor + 1);
if (targetCapacity > MAXIMUM_CAPACITY)
targetCapacity = MAXIMUM_CAPACITY;
int newCapacity = table.length;
while (newCapacity < targetCapacity)
newCapacity <<= 1;
if (newCapacity > table.length)
resize(newCapacity);
}
// 將“m”中的元素逐個新增到WeakHashMap中。
for (Map.Entry<? extends K, ? extends V> e : m.entrySet())
put(e.getKey(), e.getValue());
}
// 刪除“鍵為key”元素
public V remove(Object key) {
Object k = maskNull(key);
// 獲取雜湊值。
int h = HashMap.hash(k.hashCode());
Entry[] tab = getTable();
int i = indexFor(h, tab.length);
Entry<K,V> prev = tab[i];
Entry<K,V> e = prev;
// 刪除連結串列中“鍵為key”的元素
// 本質是“刪除單向連結串列中的節點”
while (e != null) {
Entry<K,V> next = e.next;
if (h == e.hash && eq(k, e.get())) {
modCount++;
size--;
if (prev == e)
tab[i] = next;
else
prev.next = next;
return e.value;
}
prev = e;
e = next;
}
return null;
}
// 刪除“鍵值對”
Entry<K,V> removeMapping(Object o) {
if (!(o instanceof Map.Entry))
return null;
Entry[] tab = getTable();
Map.Entry entry = (Map.Entry)o;
Object k = maskNull(entry.getKey());
int h = HashMap.hash(k.hashCode());
int i = indexFor(h, tab.length);
Entry<K,V> prev = tab[i];
Entry<K,V> e = prev;
// 刪除連結串列中的“鍵值對e”
// 本質是“刪除單向連結串列中的節點”
while (e != null) {
Entry<K,V> next = e.next;
if (h == e.hash && e.equals(entry)) {
modCount++;
size--;
if (prev == e)
tab[i] = next;
else
prev.next = next;
return e;
}
prev = e;
e = next;
}
return null;
}
// 清空WeakHashMap，將所有的元素設為null
public void clear() {
while (queue.poll() != null)
;
modCount++;
Entry[] tab = table;
for (int i = 0; i < tab.length; ++i)
tab[i] = null;
size = 0;
while (queue.poll() != null)
;
}
// 是否包含“值為value”的元素
public boolean containsValue(Object value) {
// 若“value為null”，則呼叫containsNullValue()查詢
if (value==null)
return containsNullValue();
// 若“value不為null”，則查詢WeakHashMap中是否有值為value的節點。
Entry[] tab = getTable();
for (int i = tab.length ; i-- > 0 ;)
for (Entry e = tab[i] ; e != null ; e = e.next)
if (value.equals(e.value))
return true;
return false;
}
// 是否包含null值
private boolean containsNullValue() {
Entry[] tab = getTable();
for (int i = tab.length ; i-- > 0 ;)
for (Entry e = tab[i] ; e != null ; e = e.next)
if (e.value==null)
return true;
return false;
}
// Entry是單向連結串列。
// 它是 “WeakHashMap鏈式儲存法”對應的連結串列。
// 它實現了Map.Entry 介面，即實現getKey(), getValue(), setValue(V value), equals(Object o), hashCode()這些函式
private static class Entry<K,V> extends WeakReference<K> implements Map.Entry<K,V> {
private V value;
private final int hash;
// 指向下一個節點
private Entry<K,V> next;
// 建構函式。
Entry(K key, V value,
ReferenceQueue<K> queue,
int hash, Entry<K,V> next) {
super(key, queue);
this.value = value;
this.hash= hash;
this.next= next;
}
public K getKey() {
return WeakHashMap.<K>unmaskNull(get());
}
public V getValue() {
return value;
}
public V setValue(V newValue) {
V oldValue = value;
value = newValue;
return oldValue;
}
// 判斷兩個Entry是否相等
// 若兩個Entry的“key”和“value”都相等，則返回true。
// 否則，返回false
public boolean equals(Object o) {
if (!(o instanceof Map.Entry))
return false;
Map.Entry e = (Map.Entry)o;
Object k1 = getKey();
Object k2 = e.getKey();
if (k1 == k2 || (k1 != null && k1.equals(k2))) {
Object v1 = getValue();
Object v2 = e.getValue();
if (v1 == v2 || (v1 != null && v1.equals(v2)))
return true;
}
return false;
}
// 實現hashCode()
public int hashCode() {
Object k = getKey();
Object v = getValue();
return((k==null ? 0 : k.hashCode()) ^
(v==null ? 0 : v.hashCode()));
}
public String toString() {
return getKey() + "=" + getValue();
}
}
// HashIterator是WeakHashMap迭代器的抽象出來的父類，實現了公共了函式。
// 它包含“key迭代器(KeyIterator)”、“Value迭代器(ValueIterator)”和“Entry迭代器(EntryIterator)”3個子類。
private abstract class HashIterator<T> implements Iterator<T> {
// 當前索引
int index;
// 當前元素
Entry<K,V> entry = null;
// 上一次返回元素
Entry<K,V> lastReturned = null;
// expectedModCount用於實現fast-fail機制。
int expectedModCount = modCount;
// 下一個鍵(強引用)
Object nextKey = null;
// 當前鍵(強引用)
Object currentKey = null;
// 建構函式
HashIterator() {
index = (size() != 0 ? table.length : 0);
}
// 是否存在下一個元素
public boolean hasNext() {
Entry[] t = table;
// 一個Entry就是一個單向連結串列
// 若該Entry的下一個節點不為空，就將next指向下一個節點;
// 否則，將next指向下一個連結串列(也是下一個Entry)的不為null的節點。
while (nextKey == null) {
Entry<K,V> e = entry;
int i = index;
while (e == null && i > 0)
e = t[--i];
entry = e;
index = i;
if (e == null) {
currentKey = null;
return false;
}
nextKey = e.get(); // hold on to key in strong ref
if (nextKey == null)
entry = entry.next;
}
return true;
}
// 獲取下一個元素
protected Entry<K,V> nextEntry() {
if (modCount != expectedModCount)
throw new ConcurrentModificationException();
if (nextKey == null && !hasNext())
throw new NoSuchElementException();
lastReturned = entry;
entry = entry.next;
currentKey = nextKey;
nextKey = null;
return lastReturned;
}
// 刪除當前元素
public void remove() {
if (lastReturned == null)
throw new IllegalStateException();
if (modCount != expectedModCount)
throw new ConcurrentModificationException();
WeakHashMap.this.remove(currentKey);
expectedModCount = modCount;
lastReturned = null;
currentKey = null;
}
}
// value的迭代器
private class ValueIterator extends HashIterator<V> {
public V next() {
return nextEntry().value;
}
}
// key的迭代器
private class KeyIterator extends HashIterator<K> {
public K next() {
return nextEntry().getKey();
}
}
// Entry的迭代器
private class EntryIterator extends HashIterator<Map.Entry<K,V>> {
public Map.Entry<K,V> next() {
return nextEntry();
}
}
// WeakHashMap的Entry對應的集合
private transient Set<Map.Entry<K,V>> entrySet = null;
// 返回“key的集合”，實際上返回一個“KeySet物件”
public Set<K> keySet() {
Set<K> ks = keySet;
return (ks != null ? ks : (keySet = new KeySet()));
}
// Key對應的集合
// KeySet繼承於AbstractSet，說明該集合中沒有重複的Key。
private class KeySet extends AbstractSet<K> {
public Iterator<K> iterator() {
return new KeyIterator();
}
public int size() {
return WeakHashMap.this.size();
}
public boolean contains(Object o) {
return containsKey(o);
}
public boolean remove(Object o) {
if (containsKey(o)) {
WeakHashMap.this.remove(o);
return true;
}
else
return false;
}
public void clear() {
WeakHashMap.this.clear();
}
}
// 返回“value集合”，實際上返回的是一個Values物件
public Collection<V> values() {
Collection<V> vs = values;
return (vs != null ?vs : (values = new Values()));
}
// “value集合”
// Values繼承於AbstractCollection，不同於“KeySet繼承於AbstractSet”，
// Values中的元素能夠重複。因為不同的key可以指向相同的value。
private class Values extends AbstractCollection<V> {
public Iterator<V> iterator() {
return new ValueIterator();
}
public int size() {
return WeakHashMap.this.size();
}
public boolean contains(Object o) {
return containsValue(o);
}
public void clear() {
WeakHashMap.this.clear();
}
}
// 返回“WeakHashMap的Entry集合”
// 它實際是返回一個EntrySet物件
public Set<Map.Entry<K,V>> entrySet() {
Set<Map.Entry<K,V>> es = entrySet;
return es != null ? es : (entrySet = new EntrySet());
}
// EntrySet對應的集合
// EntrySet繼承於AbstractSet，說明該集合中沒有重複的EntrySet。
private class EntrySet extends AbstractSet<Map.Entry<K,V>> {
public Iterator<Map.Entry<K,V>> iterator() {
return new EntryIterator();
}
// 是否包含“值(o)”
public boolean contains(Object o) {
if (!(o instanceof Map.Entry))
return false;
Map.Entry e = (Map.Entry)o;
Object k = e.getKey();
Entry candidate = getEntry(e.getKey());
return candidate != null && candidate.equals(e);
}
// 刪除“值(o)”
public boolean remove(Object o) {
return removeMapping(o) != null;
}
// 返回WeakHashMap的大小
public int size() {
return WeakHashMap.this.size();
}
// 清空WeakHashMap
public void clear() {
WeakHashMap.this.clear();
}
// 拷貝函式。將WeakHashMap中的全部元素都拷貝到List中
private List<Map.Entry<K,V>> deepCopy() {
List<Map.Entry<K,V>> list = new ArrayList<Map.Entry<K,V>>(size());
for (Map.Entry<K,V> e : this)
list.add(new AbstractMap.SimpleEntry<K,V>(e));
return list;
}
// 返回Entry對應的Object[]陣列
public Object[] toArray() {
return deepCopy().toArray();
}
// 返回Entry對應的T[]陣列(T[]我們新建陣列時，定義的陣列型別)
public <T> T[] toArray(T[] a) {
return deepCopy().toArray(a);
}
}
}
複製程式碼
說明：WeakHashMap和HashMap都是通過"拉鍊法"實現的散列表。它們的原始碼絕大部分內容都一樣，這裡就只是對它們不同的部分就是說明。
WeakReference是“弱鍵”實現的雜湊表。它這個“弱鍵”的目的就是：實現對“鍵值對”的動態回收。當“弱鍵”不再被使用到時，GC會回收它，WeakReference也會將“弱鍵”對應的鍵值對刪除。 “弱鍵”是一個“弱引用(WeakReference)”，在Java中，WeakReference和ReferenceQueue 是聯合使用的。在WeakHashMap中亦是如此：如果弱引用所引用的物件被垃圾回收，Java虛擬機器就會把這個弱引用加入到與之關聯的引用佇列中。 接著，WeakHashMap會根據“引用佇列”，來刪除“WeakHashMap中已被GC回收的‘弱鍵’對應的鍵值對”。 另外，理解上面思想的重點是通過 expungeStaleEntries() 函式去理解。
第4部分 WeakHashMap遍歷方式
4.1 遍歷WeakHashMap的鍵值對
第一步：根據entrySet()獲取WeakHashMap的“鍵值對”的Set集合。 第二步：通過Iterator迭代器遍歷“第一步”得到的集合。
// 假設map是WeakHashMap物件
// map中的key是String型別，value是Integer型別
Integer integ = null;
Iterator iter = map.entrySet().iterator();
while(iter.hasNext()) {
Map.Entry entry = (Map.Entry)iter.next();
// 獲取key
key = (String)entry.getKey();
// 獲取value
integ = (Integer)entry.getValue();
}
複製程式碼
4.2 遍歷WeakHashMap的鍵
第一步：根據keySet()獲取WeakHashMap的“鍵”的Set集合。 第二步：通過Iterator迭代器遍歷“第一步”得到的集合。
// 假設map是WeakHashMap物件
// map中的key是String型別，value是Integer型別
String key = null;
Integer integ = null;
Iterator iter = map.keySet().iterator();
while (iter.hasNext()) {
// 獲取key
key = (String)iter.next();
// 根據key，獲取value
integ = (Integer)map.get(key);
}
複製程式碼
4.3 遍歷WeakHashMap的值
第一步：根據value()獲取WeakHashMap的“值”的集合。 第二步：通過Iterator迭代器遍歷“第一步”得到的集合。
// 假設map是WeakHashMap物件 // map中的key是String型別，value是Integer型別 Integer value = null; Collection c = map.values(); Iterator iter= c.iterator(); while (iter.hasNext()) { value = (Integer)iter.next(); }
WeakHashMap遍歷測試程式如下：
import java.util.Map;
import java.util.Random;
import java.util.Iterator;
import java.util.WeakHashMap;
import java.util.HashSet;
import java.util.Map.Entry;
import java.util.Collection;
/*
* @desc 遍歷WeakHashMap的測試程式。
*(01) 通過entrySet()去遍歷key、value，參考實現函式：
*iteratorHashMapByEntryset()
*(02) 通過keySet()去遍歷key、value，參考實現函式：
*iteratorHashMapByKeyset()
*(03) 通過values()去遍歷value，參考實現函式：
*iteratorHashMapJustValues()
*
* @author skywang
*/
public class WeakHashMapIteratorTest {
public static void main(String[] args) {
int val = 0;
String key = null;
Integer value = null;
Random r = new Random();
WeakHashMap map = new WeakHashMap();
for (int i=0; i<12; i++) {
// 隨機獲取一個[0,100)之間的數字
val = r.nextInt(100);
key = String.valueOf(val);
value = r.nextInt(5);
// 新增到WeakHashMap中
map.put(key, value);
System.out.println(" key:"+key+" value:"+value);
}
// 通過entrySet()遍歷WeakHashMap的key-value
iteratorHashMapByEntryset(map) ;
// 通過keySet()遍歷WeakHashMap的key-value
iteratorHashMapByKeyset(map) ;
// 單單遍歷WeakHashMap的value
iteratorHashMapJustValues(map);
}
/*
* 通過entry set遍歷WeakHashMap
* 效率高!
*/
private static void iteratorHashMapByEntryset(WeakHashMap map) {
if (map == null)
return ;
System.out.println("\niterator WeakHashMap By entryset");
String key = null;
Integer integ = null;
Iterator iter = map.entrySet().iterator();
while(iter.hasNext()) {
Map.Entry entry = (Map.Entry)iter.next();
key = (String)entry.getKey();
integ = (Integer)entry.getValue();
System.out.println(key+" -- "+integ.intValue());
}
}
/*
* 通過keyset來遍歷WeakHashMap
* 效率低!
*/
private static void iteratorHashMapByKeyset(WeakHashMap map) {
if (map == null)
return ;
System.out.println("\niterator WeakHashMap By keyset");
String key = null;
Integer integ = null;
Iterator iter = map.keySet().iterator();
while (iter.hasNext()) {
key = (String)iter.next();
integ = (Integer)map.get(key);
System.out.println(key+" -- "+integ.intValue());
}
}
/*
* 遍歷WeakHashMap的values
*/
private static void iteratorHashMapJustValues(WeakHashMap map) {
if (map == null)
return ;
Collection c = map.values();
Iterator iter= c.iterator();
while (iter.hasNext()) {
System.out.println(iter.next());
}
}
}
複製程式碼
第5部分 WeakHashMap示例 下面通過例項來學習如何使用WeakHashMap
import java.util.Iterator; import java.util.Map; import java.util.WeakHashMap; import java.util.Date; import java.lang.ref.WeakReference; /** * @desc WeakHashMap測試程式 * * @author skywang * @email [email protected] */ public class WeakHashMapTest { public static void main(String[] args) throws Exception { testWeakHashMapAPIs(); } private static void testWeakHashMapAPIs() { // 初始化3個“弱鍵” String w1 = new String("one"); String w2 = new String("two"); String w3 = new String("three"); // 新建WeakHashMap Map wmap = new WeakHashMap(); // 新增鍵值對 wmap.put(w1, "w1"); wmap.put(w2, "w2"); wmap.put(w3, "w3"); // 打印出wmap System.out.printf("\nwmap:%s\n",wmap ); // containsKey(Object key) :是否包含鍵key System.out.printf("contains key two : %s\n",wmap.containsKey("two")); System.out.printf("contains key five : %s\n",wmap.containsKey("five")); // containsValue(Object value) :是否包含值value System.out.printf("contains value 0 : %s\n",wmap.containsValue(new Integer(0))); // remove(Object key) ： 刪除鍵key對應的鍵值對 wmap.remove("three"); System.out.printf("wmap: %s\n",wmap ); // ---- 測試 WeakHashMap 的自動回收特性 ---- // 將w1設定null。 // 這意味著“弱鍵”w1再沒有被其它物件引用，呼叫gc時會回收WeakHashMap中與“w1”對應的鍵值對 w1 = null; // 記憶體回收。這裡，會回收WeakHashMap中與“w1”對應的鍵值對 System.gc(); // 遍歷WeakHashMap Iterator iter = wmap.entrySet().iterator(); while (iter.hasNext()) { Map.Entry en = (Map.Entry)iter.next(); System.out.printf("next : %s - %s\n",en.getKey(),en.getValue()); } // 列印WeakHashMap的實際大小 System.out.printf(" after gc WeakHashMap size:%s\n", wmap.size()); } } 複製程式碼
執行結果
wmap:{three=w3, one=w1, two=w2} contains key two : true contains key five : false contains value 0 : false wmap: {one=w1, two=w2} next : two - w2 after gc WeakHashMap size:1