Java WeakHashMap

WeakHashMap 类是 Java 集合框架 中的一部分,提供了哈希表数据结构的功能。

它实现了 Map 接口

Java WeakHashMap implements the Map interface.

注意:WeakHashMap 的键是 WeakReference 类型。

在 Java 中,如果一个弱引用对象不再被程序使用,它可以被垃圾回收。

让我们先学习如何创建一个弱哈希表。然后,我们将学习它与哈希表有何不同。


创建 WeakHashMap

为了创建弱哈希表,我们必须首先导入 java.util.WeakHashMap 包。导入包后,我们可以在 Java 中这样创建弱哈希表。

//WeakHashMap creation with capacity 8 and load factor 0.6
WeakHashMap<Key, Value> numbers = new WeakHashMap<>(8, 0.6);

在上面的代码中,我们创建了一个名为 numbers 的弱哈希表。

这里,

  • Key - 用于将 map 中的每个元素(值)关联起来的唯一标识符
  • Value - 由键在 map 中关联的元素

注意 new WeakHashMap<>(8, 0.6) 这部分。在这里,第一个参数是 **容量**,第二个参数是 **加载因子**。

  • 容量 - 此映射的容量为 8。这意味着它可以存储 8 个条目。
  • 加载因子 - 此映射的加载因子为 0.6。这意味着当我们的哈希表填满了 60% 时,条目将被移动到一个容量是原始哈希表两倍的新哈希表中。

默认容量和加载因子

也可以不定义容量和加载因子来创建弱哈希表。例如,

// WeakHashMap with default capacity and load factor
WeakHashMap<Key, Value> numbers1 = new WeakHashMap<>();

默认情况下,

  • 映射的容量将是 16
  • 加载因子将为0.75

HashMap 和 WeakHashMap 之间的区别

让我们看看 Java 中弱哈希表的实现。

import java.util.WeakHashMap;

class Main {
    public static void main(String[] args) {
        // Creating WeakHashMap of numbers
        WeakHashMap<String, Integer> numbers = new WeakHashMap<>();

        String two = new String("Two");
        Integer twoValue = 2;
        String four = new String("Four");
        Integer fourValue = 4;

        // Inserting elements
        numbers.put(two, twoValue);
        numbers.put(four, fourValue);
        System.out.println("WeakHashMap: " + numbers);

        // Make the reference null
        two = null;

        // Perform garbage collection
        System.gc();

        System.out.println("WeakHashMap after garbage collection: " + numbers);
    }
}

输出

WeakHashMap: {Four=4, Two=2}
WeakHashMap after garbage collection: {Four}

正如我们所见,当弱哈希表的键 two 被设置为 null 并执行垃圾回收时,该键会被移除。

这是因为与哈希表不同,弱哈希表的键是 **弱引用** 类型。这意味着,如果映射中的某个键不再被使用,该映射的条目将被垃圾回收器移除。这有助于节省资源。

现在让我们在哈希表中看看相同的实现。

import java.util.HashMap;

class Main {
    public static void main(String[] args) {
        // Creating HashMap of even numbers
        HashMap<String, Integer> numbers = new HashMap<>();

        String two = new String("Two");
        Integer twoValue = 2;
        String four = new String("Four");
        Integer fourValue = 4;

        // Inserting elements
        numbers.put(two, twoValue);
        numbers.put(four, fourValue);
        System.out.println("HashMap: " + numbers);

        // Make the reference null
        two = null;

        // Perform garbage collection
        System.gc();

        System.out.println("HashMap after garbage collection: " + numbers);
    }
}

输出

HashMap: {Four=4, Two=2}
HashMap after garbage collection: {Four=4, Two=2}

在这里,当哈希表的键 two 被设置为 null 并执行垃圾回收时,该键不会被移除。

这是因为与弱哈希表不同,哈希表的键是 **强引用** 类型。这意味着,即使映射中的某个键不再被使用,该映射的条目也不会被垃圾回收器移除。

注意:HashMap 和 WeakHashMap 的所有功能都相似,只是 WeakHashMap 的键是弱引用类型,而 HashMap 的键是强引用类型。


从其他 Map 创建 WeakHashMap

下面是如何从其他 Map 创建弱哈希表。

import java.util.HashMap;
import java.util.WeakHashMap;

class Main {
    public static void main(String[] args) {
        // Creating a hashmap of even numbers
        HashMap<String, Integer> evenNumbers = new HashMap<>();

        String two = new String("Two");
        Integer twoValue = 2;
        evenNumbers.put(two, twoValue);
        System.out.println("HashMap: " + evenNumbers);

        // Creating a weak hash map from other hashmap
        WeakHashMap<String, Integer> numbers = new WeakHashMap<>(evenNumbers);

        System.out.println("WeakHashMap: " + numbers);
    }
}

输出

HashMap: {Two=2}
WeakHashMap: {Two=2}

WeakHashMap 的方法

WeakHashMap 类提供了允许我们对映射执行各种操作的方法。


向 WeakHashMap 插入元素

  • put() - 将指定的键/值映射插入到映射中
  • putAll() - 将指定映射中的所有条目插入到此映射中
  • putIfAbsent() - 如果指定键不在映射中,则将指定的键/值映射插入到映射中

例如,

import java.util.WeakHashMap;

class Main {
    public static void main(String[] args) {
        // Creating WeakHashMap of even numbers
        WeakHashMap<String, Integer> evenNumbers = new WeakHashMap<>();

        String two = new String("Two");
        Integer twoValue = 2;

        // Using put()
        evenNumbers.put(two, twoValue);

        String four = new String("Four");
        Integer fourValue = 4;

        // Using putIfAbsent()
        evenNumbers.putIfAbsent(four, fourValue);
        System.out.println("WeakHashMap of even numbers: " + evenNumbers);

        //Creating WeakHashMap of numbers
        WeakHashMap<String, Integer> numbers = new WeakHashMap<>();

        String one = new String("One");
        Integer oneValue = 1;
        numbers.put(one, oneValue);

        // Using putAll()
        numbers.putAll(evenNumbers);
        System.out.println("WeakHashMap of numbers: " + numbers);
    }
}

输出

WeakHashMap of even numbers: {Four=4, Two=2}
WeakHashMap of numbers: {Two=2, Four=4, One=1}

访问 WeakHashMap 元素

1. 使用 entrySet()、keySet() 和 values()

  • entrySet() - 返回映射中所有键/值映射的集合
  • keySet() - 返回映射中所有键的集合
  • values() - 返回映射中所有值的集合

例如,

import java.util.WeakHashMap;

class Main {
    public static void main(String[] args) {
        // Creating WeakHashMap of even numbers
        WeakHashMap<String, Integer> numbers = new WeakHashMap<>();

        String one = new String("One");
        Integer oneValue = 1;
        numbers.put(one, oneValue);

        String two = new String("Two");
        Integer twoValue = 2;
        numbers.put(two, twoValue);

        System.out.println("WeakHashMap: " + numbers);

        // Using entrySet()
        System.out.println("Key/Value mappings: " + numbers.entrySet());

        // Using keySet()
        System.out.println("Keys: " + numbers.keySet());

        // Using values()
        System.out.println("Values: " + numbers.values());
    }
}

输出

WeakHashMap: {Two=2, One=1}
Key/Value mappings: [Two=2, One=1]
Keys: [Two, One]
Values: [1, 2]

2. 使用 get() 和 getOrDefault()

  • get() - 返回与指定键关联的值。如果找不到键,则返回 null
  • getOrDefault() - 返回与指定键关联的值。如果找不到键,则返回指定的默认值。

例如,

import java.util.WeakHashMap;

class Main {
    public static void main(String[] args) {
        // Creating WeakHashMap of even numbers
        WeakHashMap<String, Integer> numbers = new WeakHashMap<>();

        String one = new String("One");
        Integer oneValue = 1;
        numbers.put(one, oneValue);

        String two = new String("Two");
        Integer twoValue = 2;
        numbers.put(two, twoValue);

        System.out.println("WeakHashMap: " + numbers);

        // Using get()
        int value1 = numbers.get("Two");
        System.out.println("Using get(): " + value1);

        // Using getOrDefault()
        int value2 = numbers.getOrDefault("Four", 4);
        System.out.println("Using getOrDefault(): " + value2);

    }
}

输出

WeakHashMap: {Two=2, One=1}
Using get(): 2
Using getOrDefault(): 4

移除 WeakHashMap 元素

  • remove(key) - 返回并从映射中移除与指定键关联的条目
  • remove(key, value) - 仅当指定键映射到指定值时才从映射中移除该条目,并返回一个布尔值

例如,

import java.util.WeakHashMap;

class Main {
    public static void main(String[] args) {
        // Creating WeakHashMap of even numbers
        WeakHashMap<String, Integer> numbers = new WeakHashMap<>();

        String one = new String("One");
        Integer oneValue = 1;
        numbers.put(one, oneValue);

        String two = new String("Two");
        Integer twoValue = 2;
        numbers.put(two, twoValue);

        System.out.println("WeakHashMap: " + numbers);

        // Using remove() with single parameter
        int value = numbers.remove("Two");
        System.out.println("Removed value: " + value);

        // Using remove() with 2 parameters
        boolean result = numbers.remove("One", 3);
        System.out.println("Is the entry {One=3} removed? " + result);

        System.out.println("Updated WeakHashMap: " + numbers);
    }
}

输出

WeakHashMap: {Two=2, One=1}
Removed value: 2
Is the entry {One=3} removed? false
Updated WeakHashMap: {One=1}

WeakHashMap 的其他方法

方法 描述
clear() 从映射中移除所有条目
containsKey() 检查映射是否包含指定键,并返回一个布尔值
containsValue() 检查映射是否包含指定值,并返回一个布尔值
size() 返回映射的大小
isEmpty() 检查映射是否为空,并返回一个布尔值

要了解更多信息,请访问 Java WeakHashMap (官方 Java 文档)

你觉得这篇文章有帮助吗?

我们的高级学习平台,凭借十多年的经验和数千条反馈创建。

以前所未有的方式学习和提高您的编程技能。

试用 Programiz PRO
  • 交互式课程
  • 证书
  • AI 帮助
  • 2000+ 挑战