总体介绍
在Java集合框架系列文章的最后，笔者打算介绍一个特殊的成员: WeakHashMap，从名字可以看出它是某种 Map。它的特殊之处在于 WeakHashMap 里的entry可能会被GC自动删除，即使程序员没有调用remove()或者clear()方法。
更直观的说，当使用 WeakHashMap 时，即使没有显示的添加或删除任何元素，也可能发生如下情况:
- 调用两次
size()方法返回不同的值；- 两次调用
isEmpty()方法，第一次返回false，第二次返回true；- 两次调用
containsKey()方法，第一次返回true，第二次返回false，尽管两次使用的是同一个key；- 两次调用
get()方法，第一次返回一个value，第二次返回null，尽管两次使用的是同一个对象。
遇到这么奇葩的现象，你是不是觉得使用者一定会疯掉? 其实不然，WeakHashMap 的这个特点特别适用于需要缓存的场景。在缓存场景下，由于内存是有限的，不能缓存所有对象；对象缓存命中可以提高系统效率，但缓存MISS也不会造成错误，因为可以通过计算重新得到。
要明白 WeakHashMap 的工作原理，还需要引入一个概念 : 弱引用(WeakReference)。我们都知道Java中内存是通过GC自动管理的，GC会在程序运行过程中自动判断哪些对象是可以被回收的，并在合适的时机进行内存释放。GC判断某个对象是否可被回收的依据是，是否有有效的引用指向该对象。如果没有有效引用指向该对象(基本意味着不存在访问该对象的方式)，那么该对象就是可回收的。这里的有效引用 并不包括弱引用。也就是说，虽然弱引用可以用来访问对象，但进行垃圾回收时弱引用并不会被考虑在内，仅有弱引用指向的对象仍然会被GC回收。
WeakHashMap 内部是通过弱引用来管理entry的，弱引用的特性对应到 WeakHashMap 上意味着什么呢？将一对key, value放入到 WeakHashMap 里并不能避免该key值被GC回收，除非在 WeakHashMap 之外还有对该key的强引用。
关于强引用，弱引用等概念以后再具体讲解，这里只需要知道Java中引用也是分种类的，并且不同种类的引用对GC的影响不同就够了。
具体实现
WeakHashMap的存储结构类似于Map - HashSet & HashMap 源码解析，这里不再赘述。
关于强弱引用的管理方式，博主将会另开专题单独讲解。
Weak HashSet?
如果你看过前几篇关于 Map 和 Set 的讲解，一定会问: 既然有 WeakHashMap，是否有 WeekHashSet 呢? 答案是没有:( 。不过Java Collections工具类给出了解决方案，Collections.newSetFromMap(Map<E,Boolean> map)方法可以将任何 Map包装成一个Set。通过如下方式可以快速得到一个 Weak HashSet:
// 将WeakHashMap包装成一个Set Set<Object> weakHashSet = Collections.newSetFromMap( new WeakHashMap<Object, Boolean>());
不出你所料，newSetFromMap()方法只是对传入的 Map做了简单包装:
// Collections.newSetFromMap()用于将任何Map包装成一个Set public static <E> Set<E> newSetFromMap(Map<E, Boolean> map) { return new SetFromMap<>(map); } private static class SetFromMap<E> extends AbstractSet<E> implements Set<E>, Serializable { private final Map<E, Boolean> m; // The backing map private transient Set<E> s; // Its keySet SetFromMap(Map<E, Boolean> map) { if (!map.isEmpty()) throw new IllegalArgumentException("Map is non-empty"); m = map; s = map.keySet(); } public void clear() { m.clear(); } public int size() { return m.size(); } public boolean isEmpty() { return m.isEmpty(); } public boolean contains(Object o) { return m.containsKey(o); } public boolean remove(Object o) { return m.remove(o) != null; } public boolean add(E e) { return m.put(e, Boolean.TRUE) == null; } public Iterator<E> iterator() { return s.iterator(); } public Object[] toArray() { return s.toArray(); } public <T> T[] toArray(T[] a) { return s.toArray(a); } public String toString() { return s.toString(); } public int hashCode() { return s.hashCode(); } public boolean equals(Object o) { return o == this || s.equals(o); } public boolean containsAll(Collection<?> c) {return s.containsAll(c);} public boolean removeAll(Collection<?> c) {return s.removeAll(c);} public boolean retainAll(Collection<?> c) {return s.retainAll(c);} // addAll is the only inherited implementation ...... }
