面试题：Java中WeakHashMap在缓存场景应用的基本原理

Question

请简述Java中WeakHashMap在缓存场景应用的基本原理，它与普通HashMap有什么区别，为什么适用于缓存场景？

Answer 1

WeakHashMap在缓存场景应用的基本原理

WeakHashMap中的键是弱引用。当除了WeakHashMap内部的引用外，键对象没有其他强引用时，在下一次垃圾回收时，键及其对应的值会被回收。这样在缓存场景中，如果缓存数据不再被其他地方强引用，就会自动从缓存中移除，从而避免内存泄漏，同时在内存紧张时能释放缓存占用的空间。

与普通HashMap的区别

1. 键的引用类型：
   • HashMap的键是强引用，只要键对象被HashMap引用且程序中存在对该键的强引用，键值对就不会被垃圾回收。
   • WeakHashMap的键是弱引用，当键对象没有其他强引用时，会被垃圾回收。
2. 内存管理：
   • HashMap不会自动释放不再使用的键值对内存，需要手动移除。
   • WeakHashMap会在键失去强引用时自动释放键值对内存。
3. 遍历行为：
   • HashMap在遍历过程中，如果结构发生变化（如添加或删除元素），会抛出ConcurrentModificationException。
   • WeakHashMap在遍历过程中，当某个键被垃圾回收，在后续操作中会跳过该键值对，不会抛出ConcurrentModificationException。

适用于缓存场景的原因

1. 自动内存回收：能自动释放不再被使用的缓存数据，有效避免内存泄漏，在内存紧张时可以及时释放缓存占用的内存空间，提高系统的稳定性和性能。
2. 减少手动管理开销：无需开发者手动跟踪和移除不再使用的缓存数据，降低了代码复杂度和维护成本。