자바 1.8 - WeakHashMap 소스 코드 분석
Weak HashMap 을 배우 기 전에 자바 의 4 가지 인용 유형 을 간단하게 말 해 보 자. 이들 은 강 인용 (Strong Reference), 소프트 인용 (Soft Reference), 약 인용 (Weak Reference), 유령 인용 또는 허위 인용 (Phantom Reference) 이다.
『 8195 』 는 자바 중의 4 가지 인용 을 간단하게 말 했다. 이것 은 이 문장의 중점 이 아니 기 때문에 나중에 시간 이 있 으 면 이 몇 가지 인용 을 자세히 연구 해 보 자.지금부터 우 리 는 Weak HashMap 을 배우 기 시작한다.
Weak HashMap 은 자바 의 약 한 인용 을 바탕 으로 하 는 해시 표 입 니 다.일반적인 맵 과 는 목적 이 다 릅 니 다. 주로 JVM 을 최적화 시 켜 JVM 이 쓰레기 수 거 를 할 때 쓸모없는 대상 을 스마트 하 게 회수 할 수 있 도록 하 는 데 사 용 됩 니 다.
속성
public class WeakHashMap
extends AbstractMap
implements Map {
사실 Weak HashMap 의 계승 체계 와 대부분의 상수 가 HashMap 과 다 르 지 않 습 니 다.저장 소 에 있 는 차이 점 은 Weak HashMap 이 index 충돌 을 해결 하 는 데 사 용 된 것 일 수도 있 습 니 다. 빨간색 과 검은색 나 무 를 사용 하지 않 았 습 니 다.대략 다음 과 같은 특성 이 있 습 니 다.
// HashMap ，
private final ReferenceQueue이 인용 대기 열 은 가상 컴퓨터 에서 회수 한 Entry 의 인용 을 저장 하 는 데 사 용 됩 니 다. 즉, GC 이후 key 가 제거 되면 key 에 대응 하 는 인용 은 인용 대기 열 에 들 어 갑 니 다.
정적 내부 클래스 Entry 를 보 실 수 있 습 니 다.
private static class Entry extends WeakReference 보시 다시 피 Entry 는 WeakReference 를 계승 하기 때문에 Entry 는 약 한 인용 유형 입 니 다.Entry 가 생 성 될 때 Reference Queue 와 연결 합 니 다. 그러면 약 한 인용 에 대한 감청 을 실현 할 수 있 습 니 다. JVM 이 회수 하면 해당 하 는 인용 은 인용 대기 열 에 추 가 됩 니 다.
방법.
Weak HashMap 의 대부분 방법 은 HashMap 과 유사 하 다. 붉 은 검 은 나무의 존재 가 없 기 때문에 대부분의 방법 은 매우 간단 하 다. 오늘 은 주로 expunge StaleEntries 라 는 방법, 즉 Weak HashMap 의 약 한 인용 실현 의 관건 적 인 방법 을 살 펴 보 자.
/**
* expungeStaleEntries key ，
* ， table 。
*/
private void expungeStaleEntries() {
// ， poll ， GC ， map
for (Object x; (x = queue.poll()) != null; ) {
//
synchronized (queue) {
@SuppressWarnings("unchecked")
// Entry
Entry e = (Entry) x;
//
int i = indexFor(e.hash, table.length);
//
Entry prev = table[i];
Entry p = prev;
//
while (p != null) {
// p
Entry next = p.next;
// p
if (p == e) {
if (prev == e)
table[i] = next;
else
prev.next = next;
// Must not null out e.next;
// stale entries may be in use by a HashIterator
// value null， GC
e.value = null; // Help GC
size--;
break;
}
prev = p;
p = next;
}
}
}
}
그 중에서 상기 순환 문 구 는 간단하게 두 마디 한다.
는 Weak HashMap 에서 대부분의 방법 이 이 방법 을 직접 또는 간접 적 으로 호출 하여 회수 한 key 의 맵 을 제거 합 니 다.
이제 우 리 는 WeakashMap 약 인용 의 대략적인 원 리 를 정리 할 수 있다.
그렇다면 GC 에 의 해 제 거 된 인용 은 언제 인용 대기 열 에 들 어 갔 느 냐 는 또 다른 문제 가 있다.
ReferenceHandler 스 레 드
Entry 의 구 조 를 통 해 알 수 있 듯 이 Entry 는 Weak Reference 에서 계승 되 고 Weak Reference 는 자체 Reference 에서 계승 된다.우 리 는 Entry 의 구조 방법 부터 본다.
public WeakReference(T referent, ReferenceQueue super T> q) {
super(referent, q);
}
Reference(T referent, ReferenceQueue super T> queue) {
this.referent = referent;
this.queue = (queue == null) ? ReferenceQueue.NULL : queue;
}
결국 Reference 추상 류 에 들 어간 것 을 볼 수 있다.
* 8195: 8195: Reference 문 서 를 읽 으 면 Reference 대상 이 쓰레기 회수 기와 직접적인 관 계 를 가 진 다 는 것 을 알 수 있 습 니 다.이러한 직접적인 관 계 는 Reference Handler 라 는 스 레 드 를 통 해 이 루어 진다.Reference Handler 스 레 드 는 JVM 이 main 스 레 드 를 만 든 후 만 든 스 레 드 로 우선 순위 가 10 이 며 인용 대상 의 쓰레기 회수 문 제 를 처리 하 는 데 사 용 됩 니 다.
Reference 의 변수 와 방법 을 소개 합 니 다.
public abstract class Reference {
// GC
static private class Lock { }
private static Lock lock = new Lock();
// ，
private static Reference JVM 이 GC 를 진행 할 때 Reference Handler 스 레 드 가 하 는 일 을 대충 볼 수 있 습 니 다.
Reference 의 정적 코드 블록 을 살 펴 보 겠 습 니 다.
static {
//
ThreadGroup tg = Thread.currentThread().getThreadGroup();
for (ThreadGroup tgn = tg;
tgn != null;
tg = tgn, tgn = tg.getParent());
// ReferenceHandler
Thread handler = new ReferenceHandler(tg, "Reference Handler");
/* If there were a special system-only priority greater than
* MAX_PRIORITY, it would be used here
*/
//
handler.setPriority(Thread.MAX_PRIORITY);
//
handler.setDaemon(true);
//
handler.start();
// provide access in SharedSecrets
SharedSecrets.setJavaLangRefAccess(new JavaLangRefAccess() {
@Override
public boolean tryHandlePendingReference() {
return tryHandlePending(false);
}
});
}
Reference Handler 에서 다시 불 러 오 는 run 방법 은 다음 과 같 습 니 다.
public void run() {
while (true) {
tryHandlePending(true);
}
}
static boolean tryHandlePending(boolean waitForNotify) {
// pending ， GC ，JVM key ， key ， Entry pending 。
// pending ， pending ，
Reference여기까지 약 한 인용 대상 이 어떤 방식 으로 인용 대열 에 들 어 갔 는 지 알 게 되 었 다.
예시
우 리 는 간단 한 예 를 통 해 Weak HashMap 의 실현 을 살 펴 보 자.
public static void main(String[] args) {
Map weakMap = new WeakHashMap<>();
weakMap.put(new String("1"), "1");
weakMap.put(new String("2"), "2");
weakMap.put(new String("3"), "3");
weakMap.put("4", "4");
String five = new String("5");
weakMap.put(five, "5");
System.out.println("weakMap.size:" + weakMap.size());
// GC
System.gc();
try {
Thread.sleep(50);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println("=============");
System.out.println("weakMap:" + weakMap);
System.out.println("weakMap.size:" + weakMap.size());
}
모두 맵 에 5 개의 대상 을 넣 었 습 니 다. 결 과 를 실행 해 보 겠 습 니 다.
weakMap.size:5
=============
weakMap:{4=4, 5=5}
weakMap.size:2
지도 에는 두 명의 상대 만 남 았 다.다음은 코드 를 조금 바 꾸 겠 습 니 다.
// put 5 ， five null，
weakMap.put(five, "5");
five = null;
weakMap.size:5
=============
weakMap:{4=4}
weakMap.size:1
다섯 번 째 대상 도 수 거 된 것 으로 보인다.위 에서 알 수 있 듯 이 데이터 1, 2, 3 은 다른 인용 이 없 기 때문에 GC 에 의 해 회수 되 고 데이터 4 는 상수 이 며 상수 탱크 에 놓 여 있 으 며 일반적으로 GC 에 의 해 회수 되 지 않 는 다.데이터 5 에 대해 서 는 가리 키 는 인용 이 null 이기 때문에 회수 되 었 습 니 다.
필드 사용
Weak HashMap 의 사용 장면 은 현재 tomcat 의 ConcurrentCache 에서 사용 되 고 있 습 니 다.다른 상황 에 서 는 많이 사용 되 지 않 지만 이 대상 을 알 게 된 후에 우리 가 앞으로 문제 에 부 딪 혔 을 때 해결 방안 이 아 닌 것 은 아 닙 니 다.
총결산
이상 은 Weak HashMap 에 대한 간단 한 인식 입 니 다. 시간 이 있 으 면 다시 깊이 연구 하고 간단하게 정리 하 겠 습 니 다.
마지막 으로 인터넷 에서 면접 문 제 를 던 졌 는데 저 는 이 면접 문제 가 매우 재 미 있 었 다 고 생각 합 니 다. Weak HashMap 의 사용 도 살 펴 보 았 고 try - catch - finally - return 이라는 점 에 대한 파악 도 살 펴 보 았 습 니 다.
//
private static String test(){
String a = new String("a");
WeakReference b = new WeakReference(a);
WeakHashMap weakMap = new WeakHashMap();
weakMap.put(b.get(), 1);
a = null;
System.gc();
String c = "";
try{
c = b.get().replace("a", "b");
return c;
}catch(Exception e){
c = "c";
return c;
}finally{
c += "d";
return c + "e";
}
}
본 고 는 자바 내부 스 레 드 자바 의 Weak HashMap 실현 분석 을 참고 하 였 다.
면접 문제 주소:\# 자바 에서 WeakReference 와 WeakHashMap 에 대한 이해
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