Java 集合系列13之 WeakHashMap详细介绍(源码解析)和使用示例

概要

这一章，我们对WeakHashMap进行学习。

我们先对WeakHashMap有个整体认识，然后再学习它的源码，最后再通过实例来学会使用WeakHashMap。

第1部分 WeakHashMap介绍

第2部分 WeakHashMap数据结构

第3部分 WeakHashMap源码解析(基于JDK1.6.0_45)

第4部分 WeakHashMap遍历方式

第5部分 WeakHashMap示例

## 第1部分 WeakHashMap介绍

WeakHashMap简介

WeakHashMap 继承于AbstractMap，实现了Map接口。

和HashMap一样，WeakHashMap 也是一个散列表，它存储的内容也是键值对(key-value)映射，而且键和值都可以是null。

不过WeakHashMap的键是“弱键”。在 WeakHashMap 中，当某个键不再正常使用时，会被从WeakHashMap中被自动移除。更精确地说，对于一个给定的键，其映射的存在并不阻止垃圾回收器对该键的丢弃，这就使该键成为可终止的，被终止，然后被回收。某个键被终止时，它对应的键值对也就从映射中有效地移除了。

这个“弱键”的原理呢？大致上就是，通过WeakReference和ReferenceQueue实现的。 WeakHashMap的key是“弱键”，即是WeakReference类型的；ReferenceQueue是一个队列，它会保存被GC回收的“弱键”。实现步骤是：

(01) 新建WeakHashMap，将“键值对”添加到WeakHashMap中。

实际上，WeakHashMap是通过数组table保存Entry(键值对)；每一个Entry实际上是一个单向链表，即Entry是键值对链表。

(02) 当某“弱键”不再被其它对象引用，并被GC回收时。在GC回收该“弱键”时，这个“弱键”也同时会被添加到ReferenceQueue(queue)队列中。

(03) 当下一次我们需要操作WeakHashMap时，会先同步table和queue。table中保存了全部的键值对，而queue中保存被GC回收的键值对；同步它们，就是删除table中被GC回收的键值对。

这就是“弱键”如何被自动从WeakHashMap中删除的步骤了。

和HashMap一样，WeakHashMap是不同步的。可以使用 Collections.synchronizedMap 方法来构造同步的 WeakHashMap。

WeakHashMap的构造函数

WeakHashMap共有4个构造函数,如下：

```

// 默认构造函数。

WeakHashMap()

// 指定“容量大小”的构造函数

WeakHashMap(int capacity)

// 指定“容量大小”和“加载因子”的构造函数

WeakHashMap(int capacity, float loadFactor)

// 包含“子Map”的构造函数

WeakHashMap(Map<? extends K, ? extends V> map)

```

WeakHashMap的API

```

void clear()

Object clone()

boolean containsKey(Object key)

boolean containsValue(Object value)

Set<Entry<K, V>> entrySet()

V get(Object key)

boolean isEmpty()

Set<K> keySet()

V put(K key, V value)

void putAll(Map<? extends K, ? extends V> map)

V remove(Object key)

int size()

Collection<V> values()

```

## 第2部分 WeakHashMap数据结构

WeakHashMap的继承关系如下

```

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> {}

```

WeakHashMap与Map关系如下图：

从图中可以看出：

(01) WeakHashMap继承于AbstractMap，并且实现了Map接口。

(02) WeakHashMap是哈希表，但是它的键是"弱键"。WeakHashMap中保护几个重要的成员变量：table, size, threshold, loadFactor, modCount, queue。

　　table是一个Entry[]数组类型，而Entry实际上就是一个单向链表。哈希表的"key-value键值对"都是存储在Entry数组中的。

　　size是Hashtable的大小，它是Hashtable保存的键值对的数量。

　　threshold是Hashtable的阈值，用于判断是否需要调整Hashtable的容量。threshold的值="容量*加载因子"。

　　loadFactor就是加载因子。

　　modCount是用来实现fail-fast机制的

　　queue保存的是“已被GC清除”的“弱引用的键”。

## 第3部分 WeakHashMap源码解析

下面对WeakHashMap的源码进行说明

```

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> {

// 默认的初始容量是16，必须是2的幂。

private static final int DEFAULT_INITIAL_CAPACITY = 16;

// 最大容量（必须是2的幂且小于2的30次方，传入容量过大将被这个值替换）

private static final int MAXIMUM_CAPACITY = 1 << 30;

// 默认加载因子

private static final float DEFAULT_LOAD_FACTOR = 0.75f;

// 存储数据的Entry数组，长度是2的幂。

// WeakHashMap是采用拉链法实现的，每一个Entry本质上是一个单向链表

private Entry[] table;

// WeakHashMap的大小，它是WeakHashMap保存的键值对的数量

private int size;

// WeakHashMap的阈值，用于判断是否需要调整WeakHashMap的容量（threshold = 容量*加载因子）

private int threshold;

// 加载因子实际大小

private final float loadFactor;

// queue保存的是“已被GC清除”的“弱引用的键”。

// 弱引用和ReferenceQueue 是联合使用的：如果弱引用所引用的对象被垃圾回收，Java虚拟机就会把这个弱引用加入到与之关联的引用队列中

private final ReferenceQueue<K> queue = new ReferenceQueue<K>();

// WeakHashMap被改变的次数

private volatile int modCount;

// 指定“容量大小”和“加载因子”的构造函数

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“大于initialCapacity”的最小的2的幂

int capacity = 1;

while (capacity < initialCapacity)

capacity <<= 1;

// 创建Entry数组，用来保存数据

table = new Entry[capacity];

// 设置“加载因子”

this.loadFactor = loadFactor;

// 设置“WeakHashMap阈值”，当WeakHashMap中存储数据的数量达到threshold时，就需要将WeakHashMap的容量加倍。

threshold = (int)(capacity * loadFactor);

}

// 指定“容量大小”的构造函数

public WeakHashMap(int initialCapacity) {

this(initialCapacity, DEFAULT_LOAD_FACTOR);

}

// 默认构造函数。

public WeakHashMap() {

this.loadFactor = DEFAULT_LOAD_FACTOR;

threshold = (int)(DEFAULT_INITIAL_CAPACITY);

table = new Entry[DEFAULT_INITIAL_CAPACITY];

}

// 包含“子Map”的构造函数

public WeakHashMap(Map<? extends K, ? extends V> m) {

this(Math.max((int) (m.size() / DEFAULT_LOAD_FACTOR) + 1, 16),

DEFAULT_LOAD_FACTOR);

// 将m中的全部元素逐个添加到WeakHashMap中

putAll(m);

}

// 键为null的mask值。

// 因为WeakReference中允许“null的key”，若直接插入“null的key”，将其当作弱引用时，会被删除。

// 因此，这里对于“key为null”的清空，都统一替换为“key为NULL_KEY”，“NULL_KEY”是“静态的final常量”。

private static final Object NULL_KEY = new Object();

// 对“null的key”进行特殊处理

private static Object maskNull(Object key) {

return (key == null ? NULL_KEY : key);

}

// 还原对“null的key”的特殊处理

private static <K> K unmaskNull(Object key) {

return (K) (key == NULL_KEY ? null : key);

}

// 判断“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)保证返回值的小于length

static int indexFor(int h, int length) {

return h & (length-1);

}

// 清空table中无用键值对。原理如下：

// (01) 当WeakHashMap中某个“弱引用的key”由于没有再被引用而被GC收回时，

// 被回收的“该弱引用key”也被会被添加到"ReferenceQueue(queue)"中。

// (02) 当我们执行expungeStaleEntries时，

// 就遍历"ReferenceQueue(queue)"中的所有key

// 然后就在“WeakReference的table”中删除与“ReferenceQueue(queue)中key”对应的键值对

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;

}

// 获取WeakHashMap的table(存放键值对的数组)

private Entry[] getTable() {

// 删除table中“已被GC回收的key对应的键值对”

expungeStaleEntries();

return table;

}

// 获取WeakHashMap的实际大小

public int size() {

if (size == 0)

return 0;

// 删除table中“已被GC回收的key对应的键值对”

expungeStaleEntries();

return size;

}

public boolean isEmpty() {

return size() == 0;

}

// 获取key对应的value

public V get(Object key) {

Object k = maskNull(key);

// 获取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“该hash值对应的链表”上查找“键值等于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“键为key”的键值对

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;

}

// 将“key-value”添加到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“该key”对应的键值对已经存在，则用新的value取代旧的value。然后退出！

if (h == e.hash && eq(k, e.get())) {

V oldValue = e.value;

if (value != oldValue)

e.value = value;

return oldValue;

}

// 若“该key”对应的键值对不存在于WeakHashMap中，则将“key-value”添加到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;

}

// 重新调整WeakHashMap的大小，newCapacity是调整后的单位

void resize(int newCapacity) {

Entry[] oldTable = getTable();

int oldCapacity = oldTable.length;

if (oldCapacity == MAXIMUM_CAPACITY) {

threshold = Integer.MAX_VALUE;

return;

}

// 新建一个newTable，将“旧的table”的全部元素添加到“新的newTable”中，

// 然后，将“新的newTable”赋值给“旧的table”。

Entry[] newTable = new Entry[newCapacity];

transfer(oldTable, newTable);

table = newTable;

if (size >= threshold / 2) {

threshold = (int)(newCapacity * loadFactor);

} else {

// 删除table中“已被GC回收的key对应的键值对”

expungeStaleEntries();

transfer(newTable, oldTable);

table = oldTable;

}

// 将WeakHashMap中的全部元素都添加到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;

}

// 将"m"的全部元素都添加到WeakHashMap中

public void putAll(Map<? extends K, ? extends V> m) {

int numKeysToBeAdded = m.size();

if (numKeysToBeAdded == 0)

return;

// 计算容量是否足够，

// 若“当前实际容量 < 需要的容量”，则将容量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);

}

// 将“m”中的元素逐个添加到WeakHashMap中。

for (Map.Entry<? extends K, ? extends V> e : m.entrySet())

put(e.getKey(), e.getValue());

}

// 删除“键为key”元素

public V remove(Object key) {

Object k = maskNull(key);

// 获取哈希值。

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;

// 删除链表中“键为key”的元素

// 本质是“删除单向链表中的节点”

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;

}

// 删除“键值对”

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;

// 删除链表中的“键值对e”

// 本质是“删除单向链表中的节点”

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，将所有的元素设为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“值为value”的元素

public boolean containsValue(Object value) {

// 若“value为null”，则调用containsNullValue()查找

if (value==null)

return containsNullValue();

// 若“value不为null”，则查找WeakHashMap中是否有值为value的节点。

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是单向链表。

// 它是 “WeakHashMap链式存储法”对应的链表。

// 它实现了Map.Entry 接口，即实现getKey(), getValue(), setValue(V value), equals(Object o), hashCode()这些函数

private static class Entry<K,V> extends WeakReference<K> implements Map.Entry<K,V> {

private V value;

private final int hash;

// 指向下一个节点

private Entry<K,V> next;

// 构造函数。

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;

}

// 判断两个Entry是否相等

// 若两个Entry的“key”和“value”都相等，则返回true。

// 否则，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;

}

// 实现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迭代器的抽象出来的父类，实现了公共了函数。

// 它包含“key迭代器(KeyIterator)”、“Value迭代器(ValueIterator)”和“Entry迭代器(EntryIterator)”3个子类。

private abstract class HashIterator<T> implements Iterator<T> {

// 当前索引

int index;

// 当前元素

Entry<K,V> entry = null;

// 上一次返回元素

Entry<K,V> lastReturned = null;

// expectedModCount用于实现fast-fail机制。

int expectedModCount = modCount;

// 下一个键(强引用)

Object nextKey = null;

// 当前键(强引用)

Object currentKey = null;

// 构造函数

HashIterator() {

index = (size() != 0 ? table.length : 0);

}

// 是否存在下一个元素

public boolean hasNext() {

Entry[] t = table;

// 一个Entry就是一个单向链表

// 若该Entry的下一个节点不为空，就将next指向下一个节点;

// 否则，将next指向下一个链表(也是下一个Entry)的不为null的节点。

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;

}

// 获取下一个元素

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;

}

// 删除当前元素

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对应的集合

private transient Set<Map.Entry<K,V>> entrySet = null;

// 返回“key的集合”，实际上返回一个“KeySet对象”

public Set<K> keySet() {

Set<K> ks = keySet;

return (ks != null ? ks : (keySet = new KeySet()));

}

// Key对应的集合

// KeySet继承于AbstractSet，说明该集合中没有重复的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”，实际上返回的是一个Values对象

public Collection<V> values() {

Collection<V> vs = values;

return (vs != null ? vs : (values = new Values()));

}

// “value集合”

// Values继承于AbstractCollection，不同于“KeySet继承于AbstractSet”，

// Values中的元素能够重复。因为不同的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”

// 它实际是返回一个EntrySet对象

public Set<Map.Entry<K,V>> entrySet() {

Set<Map.Entry<K,V>> es = entrySet;

return es != null ? es : (entrySet = new EntrySet());

}

// EntrySet对应的集合

// EntrySet继承于AbstractSet，说明该集合中没有重复的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);

}

// 删除“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();

}

// 拷贝函数。将WeakHashMap中的全部元素都拷贝到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对应的Object[]数组

public Object[] toArray() {

return deepCopy().toArray();

}

// 返回Entry对应的T[]数组(T[]我们新建数组时，定义的数组类型)

public <T> T[] toArray(T[] a) {

return deepCopy().toArray(a);

}

```

说明：WeakHashMap和HashMap都是通过"拉链法"实现的散列表。它们的源码绝大部分内容都一样，这里就只是对它们不同的部分就是说明。

WeakReference是“弱键”实现的哈希表。它这个“弱键”的目的就是：实现对“键值对”的动态回收。当“弱键”不再被使用到时，GC会回收它，WeakReference也会将“弱键”对应的键值对删除。

“弱键”是一个“弱引用(WeakReference)”，在Java中，WeakReference和ReferenceQueue 是联合使用的。在WeakHashMap中亦是如此：如果弱引用所引用的对象被垃圾回收，Java虚拟机就会把这个弱引用加入到与之关联的引用队列中。接着，WeakHashMap会根据“引用队列”，来删除“WeakHashMap中已被GC回收的‘弱键’对应的键值对”。

另外，理解上面思想的重点是通过 expungeStaleEntries() 函数去理解。

## 第4部分 WeakHashMap遍历方式

**4.1 遍历WeakHashMap的键值对**

第一步：根据entrySet()获取WeakHashMap的“键值对”的Set集合。

第二步：通过Iterator迭代器遍历“第一步”得到的集合。

```

// 假设map是WeakHashMap对象

// map中的key是String类型，value是Integer类型

Integer integ = null;

Iterator iter = map.entrySet().iterator();

while(iter.hasNext()) {

Map.Entry entry = (Map.Entry)iter.next();

// 获取key

key = (String)entry.getKey();

// 获取value

integ = (Integer)entry.getValue();

}

```

**4.2 遍历WeakHashMap的键**

第一步：根据keySet()获取WeakHashMap的“键”的Set集合。

第二步：通过Iterator迭代器遍历“第一步”得到的集合。

```

// 假设map是WeakHashMap对象

// map中的key是String类型，value是Integer类型

String key = null;

Integer integ = null;

Iterator iter = map.keySet().iterator();

while (iter.hasNext()) {

// 获取key

key = (String)iter.next();

// 根据key，获取value

integ = (Integer)map.get(key);

}

```

**4.3 遍历WeakHashMap的值**

第一步：根据value()获取WeakHashMap的“值”的集合。

第二步：通过Iterator迭代器遍历“第一步”得到的集合。

> // 假设map是WeakHashMap对象

// map中的key是String类型，value是Integer类型

Integer value = null;

Collection c = map.values();

Iterator iter= c.iterator();

while (iter.hasNext()) {

value = (Integer)iter.next();

}

**WeakHashMap遍历测试程序如下：**

```

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 遍历WeakHashMap的测试程序。

* (01) 通过entrySet()去遍历key、value，参考实现函数：

* iteratorHashMapByEntryset()

* (02) 通过keySet()去遍历key、value，参考实现函数：

* iteratorHashMapByKeyset()

* (03) 通过values()去遍历value，参考实现函数：

* 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++) {

// 随机获取一个[0,100)之间的数字

val = r.nextInt(100);

key = String.valueOf(val);

value = r.nextInt(5);

// 添加到WeakHashMap中

map.put(key, value);

System.out.println(" key:"+key+" value:"+value);

}

// 通过entrySet()遍历WeakHashMap的key-value

iteratorHashMapByEntryset(map) ;

// 通过keySet()遍历WeakHashMap的key-value

iteratorHashMapByKeyset(map) ;

// 单单遍历WeakHashMap的value

iteratorHashMapJustValues(map);

}

* 通过entry set遍历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());

}

* 通过keyset来遍历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());

}

* 遍历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());

}

```

第5部分 WeakHashMap示例

下面通过实例来学习如何使用WeakHashMap

```

import java.util.Iterator;

import java.util.Map;

import java.util.WeakHashMap;

import java.util.Date;

import java.lang.ref.WeakReference;

/**

* @desc WeakHashMap测试程序

* @author skywang

* @email kuiwu-wang@163.com

public class WeakHashMapTest {

public static void main(String[] args) throws Exception {

testWeakHashMapAPIs();

}

private static void testWeakHashMapAPIs() {

// 初始化3个“弱键”

String w1 = new String("one");

String w2 = new String("two");

String w3 = new String("three");

// 新建WeakHashMap

Map wmap = new WeakHashMap();

// 添加键值对

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) :是否包含键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) ：删除键key对应的键值对

wmap.remove("three");

System.out.printf("wmap: %s\n",wmap );

// ---- 测试 WeakHashMap 的自动回收特性 ----

// 将w1设置null。

// 这意味着“弱键”w1再没有被其它对象引用，调用gc时会回收WeakHashMap中与“w1”对应的键值对

w1 = null;

// 内存回收。这里，会回收WeakHashMap中与“w1”对应的键值对

System.gc();

// 遍历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());

}

// 打印WeakHashMap的实际大小

System.out.printf(" after gc WeakHashMap size:%s\n", wmap.size());

}

```

## 运行结果

> 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

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