Java中的WeakHashMap size()方法

在Java中，我们时常使用Map来存储键值对，不同的Map实现类有着不同的特点和用法。而在这些实现类中，WeakHashMap也是一个比较特别的类，它使用“弱引用”来保存数据，在一定程度上能够避免内存泄漏。

弱引用是指一种不会阻止对象被垃圾收集器回收的引用。在Java中，如果一个对象只剩下弱引用与之关联，那么当垃圾收集器进行回收时，这个对象也会被回收。

WeakHashMap使用弱引用来保存键对象，当某个键对象被垃圾收集器回收时，对应的键值对也会被自动删除。这样，我们在使用WeakHashMap时，就可以避免缓存中出现垃圾数据的问题。

WeakHashMap的使用

使用WeakHashMap非常简单，其用法与HashMap类似。我们只需在实例化对象时，将HashMap替换成WeakHashMap即可。

下面是一个简单的例子，展示了如何使用WeakHashMap：

import java.util.WeakHashMap;

public class WeakHashMapExample {
    public static void main(String[] args) {
        WeakHashMap<Integer, String> weakHashMap = new WeakHashMap<>();

        Integer key = new Integer(1);
        String value = "value";
        weakHashMap.put(key, value);

        // 输出大小，期望值为1
        System.out.println("Size: " + weakHashMap.size());

        // 清空key引用
        key = null;

        // 执行GC
        System.gc();

        // 等待GC执行
        try {
            Thread.sleep(1000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }

        // 输出大小，期望值为0
        System.out.println("Size: " + weakHashMap.size());
    }
}

在上述代码中，我们首先实例化了一个WeakHashMap对象，并存入一个键值对。然后清空key引用，手动执行GC，等待一段时间后再输出大小。

由于WeakHashMap中的键对象只剩下了弱引用与之关联，所以这个键值对会在GC时被回收。在上述代码的输出中，我们看到第二次输出的值为0，说明键值对已被自动清除。

在实际应用中，我们可以将WeakHashMap用来缓存一些需要动态创建或动态删除的对象，以避免内存泄漏问题。

WeakHashMap size()方法的特点

与HashMap类似，WeakHashMap也提供了size()方法，用于获取当前WeakHashMap对象中存储的元素数量。值得注意的是，在WeakHashMap中，size()方法返回的值可能并不是实时的。

这是因为WeakHashMap的实现方式与其他Map实现类有所不同。为了节约自身的内存占用，WeakHashMap不会显式地保存其大小，而是将元素数量累加到一个计数器里。在查询size()方法时，WeakHashMap会对计数器的值进行重新计算。

由于WeakHashMap中存储的元素可能会随时被GC回收，因此它的计数器的实时性并不能得到保证。因此，在进行大量的元素操作时，我们应当适当控制，避免触发size()方法，以提升程序的性能。

下面是一个简单的例子，展示了WeakHashMap size()方法的特性：

import java.util.Map;
import java.util.WeakHashMap;

public class WeakHashMapSizeExample {
    public static void main(String[] args) {
        Map<Object, Object> map = new WeakHashMap<>();
        String key = "test";
        String value = "value";
        map.put(key, value);
        System.out.println("Size: " + map.size()); // 输出1

        /**
         ** 对key的引用进行清除，并触发GC
         */
        key = null;
        System.gc();
        try {
            Thread.sleep(1000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        System.out.println("Size: " + map.size()); // 输出0
    }
}

在上述代码中，我们首先创建了一个WeakHashMap对象，并向其中存储了一个键值对。然后我们通过size()方法检查其大小，并没有问题。

接着，我们清除了对key的引用，并手动执行了一次GC。尽管只有一个键值对被存储在WeakHashMap中，但是在检测大小之前进行GC，让WeakHashMap内部的计数器也会重新计算，而且此时已经不再存在任何计数器内部的对象。

由于可能存在其他时序上的弱引用被回收，因此在等待一段时间后再次检测大小，我们可以看到，size()方法返回的值已经变成了0。