Java集合系列之WeakHashMap详细介绍

WeakHashMap是Java集合中的一种特殊的Map实现类，它继承自AbstractMap类并实现了Map接口。WeakHashMap的特点是它的key是弱引用，也就是说如果某个key没有被其他对象所引用，那么当垃圾回收器运行时，这个key及其对应的value会被自动移除。

WeakHashMap的弱引用特性使得它在某些特定的场景下非常有用。比如，当我们需要缓存大量的对象时，如果使用HashMap作为缓存，可能会导致内存溢出的问题。但是如果使用WeakHashMap作为缓存，当缓存的key没有被其他对象引用时，垃圾回收器会自动移除这个key及其对应的value，从而释放内存空间。

除了弱引用特性，WeakHashMap与HashMap的其他方面基本相同。它允许存储null值和null键，它的操作复杂度也与HashMap相同。然而，由于WeakHashMap的弱引用特性，它的性能可能会略低于HashMap。

下面是一个使用WeakHashMap的示例：

import java.util.Map;
import java.util.WeakHashMap;

public class WeakHashMapExample {
    public static void main(String[] args) {
        Map<Key, Value> map = new WeakHashMap<>();

        Key key1 = new Key(1);
        Value value1 = new Value("value1");

        Key key2 = new Key(2);
        Value value2 = new Value("value2");

        map.put(key1, value1);
        map.put(key2, value2);

        System.out.println(map); // {Key@1=Value[value1], Key@2=Value[value2]}

        key1 = null;
        System.gc();

        System.out.println(map); // {Key@2=Value[value2]}
    }
}

class Key {
    private int id;

    public Key(int id) {
        this.id = id;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Key@" + id;
    }
}

class Value {
    private String value;

    public Value(String value) {
        this.value = value;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Value[" + value + "]";
    }
}

在上面的示例中，我们创建了一个WeakHashMap对象，并向其中存储了两个key-value对。然后，我们将第一个key设置为null，然后手动运行垃圾回收器。最后，我们打印出map中的内容，可以看到第一个key及其对应的value已经被自动移除了。

需要注意的是，WeakHashMap中的key和value都是弱引用，所以在使用WeakHashMap时需要小心处理对象的引用问题，以免出现意外情况。