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Java弱引用学习 WeakHashMap、ReferenceQueue

上一篇文章 Java内存泄露学习 ThreadLocal真的会内存泄露吗 提到ThreadLocal内存泄露的问题。我们也知道导致内存泄露的一个关键点就是ThreadLocalMap.Entry的key是弱引用，如果gc回收key以后，value无法被访问也没有回收就会内存泄露。

那么jdk里面除了ThreadLocal还有其他地方有使用弱引用的吗？它们是怎么解决内存泄露呢？除了ThreadLocal的手动remove，还有没有其他好的办法？

其实还有一个常见的类WeakHashMap，从名字上就可以看出它是HashMap的一个变种，翻阅源码可以看见核心实现就是Entry使用了弱引用，并且配合了ReferenceQueue来很好地解决内存泄露的问题。

关于Java的四种引用的区别这里不做讨论，针对弱引用等相关的ReferenceQueue我们来了解一下。

在WeakReference类的构造方法中我们看到，可以传入一个ReferenceQueue。它的作用是当弱引用指向的referent被回收以后，这个弱引用会被添加到queue里面。
如果我们读取这个queue，就可以做跟这个referent相关联的对象的回收工作。这么说可能不太好理解，我们用jdk自带的WeakHashMap来学习一下。

    /**
     * Reference queue for cleared WeakEntries
     */
    private final ReferenceQueue queue = new ReferenceQueue<>();
    // 上面定义了一个queue，然后在下面Map的Entry里面继承了WeakReference并调用父类构造方法传入queue，
    // 所以当key被回收的时候，Entry这个reference对象就会被添加到queue里面，读取这个队列就可以做清理工作

    // 这是WeakHashMap的内部类，实现了同HashMap.Entry类似的功能（hashmap1.8以后优化采用了红黑树，跟1.8之前的hashmap类似），
    // 区别就是继承了WeakReference使得内存不足的时候条目可以被回收
    private static class Entry extends WeakReference implements Map.Entry {
        V value;
        final int hash;
        Entry next;

        /**
         * Creates new entry.
         */
        Entry(Object key, V value,
              ReferenceQueue queue,
              int hash, Entry next) {
            super(key, queue);
            this.value = value;
            this.hash  = hash;
            this.next  = next;
        }


我们简单图解一下WeakHashMap的结构，Table[]数组+Entry链表的实现。由于Entry的key是弱引用，当Entry1的key被gc回收以后，其实这个Entry已经没有存在的意义了，但是还是占着一个size，value也会造成内存泄露。













WeakHashMap.png





那么怎么样才能回收掉这个Entry呢，WeakHashMap有一个核心方法expungeStaleEntries()，我们用Entry1 Entry2来代入，看看这段代码的逻辑


    /**
     * Expunges stale entries from the table.
     */
    private void expungeStaleEntries() {
        for (Object x; (x = queue.poll()) != null; ) {  // 假设Entry1的key被gc  那么Entry1就会被放入queue，这里x返回Entry1 即需要被清理的entry
            synchronized (queue) {   // 同步操作  保证线程安全
                @SuppressWarnings("unchecked")
                    Entry e = (Entry) x;   // e -> Entry1
                int i = indexFor(e.hash, table.length);  // 找到index，假设就是0

                Entry prev = table[i];             //  index0上目前存放的第一个entry，可能是Entry1也可能不是，因为Entry1可能存放在链表的下一个节点，我们这个图例中Entry1就是第一个
                Entry p = prev;                    //   prev-> index0    p -> index0
                while (p != null) {               //    如果index0 存放的是空，那说明被回收掉的那个Entry1肯定不在这里，不做清理操作
                    Entry next = p.next;      // 找到next 是Entry2
                    if (p == e) {   // 如果被回收的Entry1 就是index0的第一个entry，那么进入分支逻辑进行回收操作
                        if (prev == e)  //  index0位置上的table[0] 直接指向 next，即Entry2
                            table[i] = next;
                        else
                            prev.next = next;
                        // Must not null out e.next;
                        // stale entries may be in use by a HashIterator
                        e.value = null; // Help GC    value引用释放掉帮助gc回收
                        size--;             // Entry被回收了一个，size要减1
                        break;             // 做完这个entry的清理操作，继续poll()进行下一轮操作
                    }
                    prev = p;     // 如果被回收的Entry1不是index0的第一个entry，那么继续next往下找
                    p = next;
                }
            }
        }
    }



那么这个expungeStaleEntries方法是在何时被调用的呢，从调用层级图中我们看到get(),put(),remove()等方法都有被调用到，也就是说在正常使用api的时候就会默认做entry的清理工作，防止内存泄露。















image.png





看到这里，也许会想，既然有天然的ReferenceQueue支持，那么ThreadLocal为啥不采用这种方法来解决内存泄露呢？具体原因就不知道了，个人看法是可以采用ReferenceQueue的，或许ThreadLocalMap的结构比较简单，且ThreadLocal官方推荐的就是static用法，并提供了相应的remove()方法来清理内存，也是一种解决思路。


总结


    

  • ThreadLocal依靠半自动的无效entry清理+remove方法解决内存泄露。
    • 

  • WeakHashMap依靠jdk提供的ReferenceQueue来清理无效entry解决内存泄露。
    • 

  • ThreadLocal能否使用WeakHashMap的思路呢？个人认为可以，不过jdk的实现差别我们不去揣摩。
    • 

  • 如果平时业务代码中有需要使用到弱引用软引用等，可以参考WeakHashMap的思路来预防内存泄露。
    • 

























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4,使用哈夫曼编码表示每个字节
 

    

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  • JDK1.5 Cyclicbarrier实例
bijian1013
javathreadjava多线程Cyclicbarrier

    CyclicBarrier类
一个同步辅助类，它允许一组线程互相等待，直到到达某个公共屏障点 (common barrier point)。在涉及一组固定大小的线程的程序中，这些线程必须不时地互相等待，此时 CyclicBarrier 很有用。因为该 barrier 在释放等待线程后可以重用，所以称它为循环的 barrier。
CyclicBarrier支持一个可选的 Runnable 命令，
    

    • 

  • 九项重要的职业规划
bijian1013
工作学习

    一. 学习的步伐不停止        古人说，活到老，学到老。终身学习应该是您的座右铭。        世界在不断变化，每个人都在寻找各自的事业途径。        您只有保证了足够的技能储
    

    • 

  • 【Java范型四】范型方法
bit1129
java

    范型参数不仅仅可以用于类型的声明上，例如
 
package com.tom.lang.generics;
import java.util.List;
public class Generics<T> {
private T value;
public Generics(T value) {
this.value = 
    

    • 

  • 【Hadoop十三】HDFS Java API基本操作
bit1129
hadoop

     
package com.examples.hadoop;
import org.apache.hadoop.conf.Configuration;
import org.apache.hadoop.fs.FSDataInputStream;
import org.apache.hadoop.fs.FileStatus;
import org.apache.hadoo
    

    • 

  • ua实现split字符串分隔
ronin47
lua split

    LUA并不象其它许多"大而全"的语言那样，包括很多功能，比如网络通讯、图形界面等。但是LUA可以很容易地被扩展：由宿主语言(通常是C或 C++)提供这些功能，LUA可以使用它们，就像是本来就内置的功能一样。LUA只包括一个精简的核心和最基本的库。这使得LUA体积小、启动速度快，从 而适合嵌入在别的程序里。因此在lua中并没有其他语言那样多的系统函数。习惯了其他语言的字符串分割函
    

    • 

  • java-从先序遍历和中序遍历重建二叉树
bylijinnan
java

    
public class BuildTreePreOrderInOrder {
/**
* Build Binary Tree from PreOrder and InOrder
* _______7______
/ \
__10__ ___2
/ \ /
4
    

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  • openfire开发指南《连接和登陆》
开窍的石头
openfire开发指南smack

    第一步
    官网下载smack.jar包
    下载地址：http://www.igniterealtime.org/downloads/index.jsp#smack
第二步
    把smack里边的jar导入你新建的java项目中
开始编写smack连接openfire代码
p
    

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  • [移动通讯]手机后盖应该按需要能够随时开启
comsci
移动

        看到新的手机，很多由金属材质做的外壳，内存和闪存容量越来越大，CPU速度越来越快，对于这些改进，我们非常高兴，也非常欢迎
     但是，对于手机的新设计，有几点我们也要注意
     第一：手机的后盖应该能够被用户自行取下来，手机的电池的可更换性应该是必须保留的设计,
    

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  • 20款国外知名的php开源cms系统
cuiyadll
cms

    内容管理系统，简称CMS，是一种简易的发布和管理新闻的程序。用户可以在后端管理系统中发布，编辑和删除文章，即使您不需要懂得HTML和其他脚本语言，这就是CMS的优点。
在这里我决定介绍20款目前国外市面上最流行的开源的PHP内容管理系统，以便没有PHP知识的读者也可以通过国外内容管理系统建立自己的网站。
1. Wordpress
WordPress的是一个功能强大且易于使用的内容管
    

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  • Java生成全局唯一标识符
darrenzhu
javauuiduniqueidentifierid

    How to generate a globally unique identifier in Java
http://stackoverflow.com/questions/21536572/generate-unique-id-in-java-to-label-groups-of-related-entries-in-a-log
http://stackoverflow
    

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  • php安装模块检测是否已安装过, 使用的SQL语句
dcj3sjt126com
sql

    
SHOW [FULL] TABLES [FROM db_name] [LIKE 'pattern']
SHOW TABLES列举了给定数据库中的非TEMPORARY表。您也可以使用mysqlshow db_name命令得到此清单。
本命令也列举数据库中的其它视图。支持FULL修改符，这样SHOW FULL TABLES就可以显示第二个输出列。对于一个表，第二列的值为BASE T
    

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  • 5天学会一种 web 开发框架
dcj3sjt126com
Web框架framework

    web framework层出不穷，特别是ruby/python,各有10+个,php/java也是一大堆 根据我自己的经验写了一个to do list,按照这个清单，一条一条的学习，事半功倍，很快就能掌握 一共25条，即便很磨蹭，2小时也能搞定一条，25*2=50。只需要50小时就能掌握任意一种web框架
各类web框架大同小异:现代web开发框架的6大元素，把握主线，就不会迷路
建议把本文
    

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  • Gson使用三(Map集合的处理,一对多处理)
eksliang
jsongsonGson mapGson 集合处理

    转载请出自出处：http://eksliang.iteye.com/blog/2175532 一、概述
       Map保存的是键值对的形式，Json的格式也是键值对的，所以正常情况下，map跟json之间的转换应当是理所当然的事情。 二、Map参考实例
package com.ickes.json;
import java.lang.refl
    

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  • cordova实现“再点击一次退出”效果
gundumw100
android

    基本的写法如下：
document.addEventListener("deviceready", onDeviceReady, false);
function onDeviceReady() {
//navigator.splashscreen.hide();
document.addEventListener("b
    

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  • openldap configuration leaning note
iwindyforest
configuration

    hostname // to display the computer name
hostname <changed name> // to change
go to: /etc/sysconfig/network, add/modify HOSTNAME=NEWNAME to change permenately
dont forget to change /etc/hosts
    

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  • Nullability and Objective-C
啸笑天
Objective-C

    https://developer.apple.com/swift/blog/?id=25
 
http://www.cocoachina.com/ios/20150601/11989.html
 
http://blog.csdn.net/zhangao0086/article/details/44409913
 
http://blog.sunnyxx
    

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  • jsp中实现参数隐藏的两种方法
macroli
JavaScriptjsp

    在一个JSP页面有一个链接，//确定是一个链接?点击弹出一个页面，需要传给这个页面一些参数。//正常的方法是设置弹出页面的src="***.do?p1=aaa&p2=bbb&p3=ccc"//确定目标URL是Action来处理?但是这样会在页面上看到传过来的参数，可能会不安全。要求实现src="***.do"，参数通过其他方法传！//////
    

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  • Bootstrap A标签关闭modal并打开新的链接解决方案
qiaolevip
每天进步一点点学习永无止境bootstrap纵观千象

    Bootstrap里面的js modal控件使用起来很方便，关闭也很简单。只需添加标签 data-dismiss="modal" 即可。
可是偏偏有时候需要a标签既要关闭modal，有要打开新的链接，尝试多种方法未果。只好使用原始js来控制。
 
<a href="#/group-buy" class="btn bt
    

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  • 二维数组在Java和C中的区别
流淚的芥末
javac二维数组数组

    Java代码：
 
public class test03 {
public static void main(String[] args) {
int[][] a = {{1},{2,3},{4,5,6}};
System.out.println(a[0][1]);
}
}
 运行结果：
Exception in thread "mai
    

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  • systemctl命令用法
wmlJava
linuxsystemctl

    对比表，以 apache / httpd 为例 任务 旧指令 新指令 使某服务自动启动 chkconfig --level 3 httpd on systemctl enable httpd.service 使某服务不自动启动 chkconfig --level 3 httpd off systemctl disable httpd.service 检查服务状态 service h
    

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