面试题：Java WeakHashMap在复杂对象生命周期跟踪场景中的应用

实现思路

确保对象无强引用：临时对象生命周期结束时，要保证在系统其他地方没有对其的强引用。只有当对象除了在WeakHashMap中作为键被弱引用外，不存在其他强引用，垃圾回收器才会在合适时机回收该对象。
合理设置引用关系：检查对象之间复杂的引用关系，避免因相互强引用导致对象无法被垃圾回收。可以通过将部分引用改为弱引用或软引用的方式，确保对象在没有外部强引用时能被回收。例如，如果对象A和对象B相互引用，将其中一个引用改为弱引用，如A对B的引用改为弱引用，当B没有其他强引用时，就可被垃圾回收。
定期清理WeakHashMap：虽然WeakHashMap会在键对象被回收时自动移除对应的键值对，但为了及时释放资源，可以定期手动清理WeakHashMap中已失效的键值对。可以使用WeakHashMap的entrySet()方法遍历集合，通过Map.Entry的getKey()方法获取键，若键为null，说明该键已被垃圾回收，应移除对应的键值对。

可能遇到的问题

复杂引用导致对象无法回收：对象间复杂的引用关系可能形成引用环，使得即使对象在业务层面不再使用，但因为环内的相互强引用，垃圾回收器无法回收这些对象。
WeakHashMap清理不及时：如果没有及时手动清理WeakHashMap，已失效的键值对会一直占用内存，可能导致内存占用过高。虽然WeakHashMap本身会在键被回收时移除键值对，但在垃圾回收器未及时回收键对象的情况下，资源无法及时释放。

解决方案

打破引用环：分析对象间的引用关系，找到并打破引用环。可以在合适的时机，如对象生命周期结束前，将环内的某个强引用改为弱引用或软引用。例如，在对象不再使用时，将对象A对对象B的引用设置为null，打破循环引用。
定时任务清理WeakHashMap：通过定时任务（如使用ScheduledExecutorService），定期检查WeakHashMap，移除键为null的键值对。示例代码如下：

import java.util.Map;
import java.util.WeakHashMap;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.ScheduledExecutorService;
import java.util.concurrent.TimeUnit;

public class WeakHashMapCleaner {
    private static final WeakHashMap<Object, Object> weakHashMap = new WeakHashMap<>();
    private static final ScheduledExecutorService scheduler = Executors.newScheduledThreadPool(1);

    static {
        scheduler.scheduleAtFixedRate(() -> {
            weakHashMap.entrySet().removeIf(entry -> entry.getKey() == null);
        }, 0, 1, TimeUnit.MINUTES);
    }

    public static void main(String[] args) {
        // 添加键值对到WeakHashMap
        Object key = new Object();
        weakHashMap.put(key, "value");
        // 模拟键对象失去强引用
        key = null;
        // 等待一段时间，观察WeakHashMap是否清理
        try {
            Thread.sleep(2000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        System.out.println("WeakHashMap size: " + weakHashMap.size());
    }
}

此代码通过ScheduledExecutorService设置了每分钟执行一次清理任务，检查并移除WeakHashMap中键为null的键值对。

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面试题：Java WeakHashMap在复杂对象生命周期跟踪场景中的应用

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