面试题：Java中WeakHashMap如何在对象生命周期跟踪中起作用

Question

请简述Java的WeakHashMap在对象生命周期跟踪方面的原理，并且说明WeakHashMap与普通HashMap在存储键值对时，对于键对象的生命周期管理有何不同。

Answer 1

WeakHashMap在对象生命周期跟踪方面的原理

WeakHashMap使用弱引用（WeakReference）来跟踪键对象的生命周期。当一个键对象除了在WeakHashMap中作为键存在外，没有其他强引用指向它时，在下一次垃圾回收运行时，这个键对象会被回收，并且对应的键值对也会从WeakHashMap中移除。这是因为WeakHashMap内部使用了WeakReference类型来包装键对象，垃圾回收器在回收内存时，会检查这些弱引用。如果发现某个弱引用所指向的对象没有其他强引用，就会回收该对象，并将这个弱引用加入到一个引用队列（ReferenceQueue）中。WeakHashMap会定期检查这个引用队列，发现有已被回收的键的弱引用时，就从自身移除对应的键值对。

WeakHashMap与普通HashMap在存储键值对时，对于键对象的生命周期管理的不同

• 普通HashMap：普通HashMap对键对象使用强引用。只要键对象在HashMap中作为键存在，就会一直保持对它的强引用，即使在其他地方没有对该键对象的强引用，这个键对象也不会被垃圾回收，直到HashMap本身被销毁或者显式地移除该键值对。这意味着普通HashMap会阻止键对象被垃圾回收，可能导致内存泄漏，如果键对象比较大且不再被其他地方使用，但仍然在HashMap中被引用。
• WeakHashMap：WeakHashMap对键对象使用弱引用。当键对象在其他地方没有强引用时，垃圾回收器可以回收该键对象，同时WeakHashMap会从自身移除对应的键值对。这种方式适用于那些希望在键对象不再被其他地方使用时，能够自动从Map中移除，以避免内存泄漏的场景，例如缓存场景，当缓存中的对象不再被外部引用时，可以自动被清除。