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?概述
本篇文章主要講解下Map家族中3個相對冷門的容器，分別是WeakHashMap、EnumMap、IdentityHashMap, 想必大家在平時的工作中也很少用到，或者壓根不知道他們的特性以及適用場景，本篇文章就帶你一探究竟。
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WeakHashMap
介紹
WeakHashMap稱為弱三列映射，實(shí)現(xiàn)了Map接口，具有如下特性：
- WeakHashMap中的entry是一個弱引用，當(dāng)除了自身有對key的引用外，此key沒有其他引用，那么GC之后此map會自動丟棄此值。
- 不是線程安全的
- 可以存儲null
演示案例
public static void main(String[] args) {
String a = new String("a");
String b = new String("b");
Map weakmap = new WeakHashMap();
weakmap.put(a, "aaa");
weakmap.put(b, "bbb");
a = null;
b = null;
// 進(jìn)行g(shù)c
System.gc();
Iterator j = weakmap.entrySet().iterator();
while (j.hasNext()) {
Map.Entry en = (Map.Entry) j.next();
System.out.println("weakmap:" + en.getKey() + ":" + en.getValue());
}
}運(yùn)行結(jié)果：
已經(jīng)被gc回收了。
原理實(shí)現(xiàn)
從這里我們可以看到其內(nèi)部的Entry繼承了WeakReference，也就是弱引用，所以就具有了弱引用的特點(diǎn)。
弱引用的特點(diǎn)是在垃圾回收器線程掃描它所管轄的內(nèi)存區(qū)域的過程中，一旦發(fā)現(xiàn)了只具有弱引用的對象，不管當(dāng)前內(nèi)存空間足夠與否，都會回收它的內(nèi)存。不過，由于垃圾回收器是一個優(yōu)先級很低的線程，因此不一定會很快發(fā)現(xiàn)那些只具有弱引用的對象。
WeakReference中有個成員變量ReferenceQueue，他的作用是GC會清理掉對象之后，引用對象會被放到ReferenceQueue中，然后遍歷這個queue進(jìn)行刪除即可Entry。WeakHashMap內(nèi)部有一個expungeStaleEntries函數(shù)，在這個函數(shù)內(nèi)部實(shí)現(xiàn)移除其內(nèi)部不用的entry從而達(dá)到的自動釋放內(nèi)存的目的。因此我們每次訪問WeakHashMap的時候，都會調(diào)用這個expungeStaleEntries函數(shù)清理一遍。
使用場景
在如今的并發(fā)泛濫的大環(huán)境下，大家應(yīng)該都用過緩存，緩存都是放在內(nèi)存中的，而內(nèi)存幾乎是計算機(jī)中最寶貴也是最稀缺的資源，所以需要謹(jǐn)慎的使用，不然很容易就出現(xiàn) OOM。緩存的主要作用是為了更快的處理業(yè)務(wù)、降低服務(wù)器的壓力，那么就要保證緩存命中率，這里假設(shè)整個緩存是一個 key-value 結(jié)構(gòu)的(以鍵值對緩存為例)，HashMap 作為強(qiáng)引用對象在沒有主動將 key 刪除時是不會被 JVM 回收的，這樣 HashMap 中的對象就會越積越多直到 OOM 錯誤；那么如何做到既讓緩存的命中率高又不占用那么多的內(nèi)存，這里就可以采用 WeakHashMap，當(dāng)然不會有 HashMap 100% 的命中率(假設(shè)內(nèi)存足夠)，但是在保證程序正常的前提下更好的實(shí)現(xiàn)了緩存這套解決方案。
EnumMap
介紹
用于枚舉類型鍵的專用Map實(shí)現(xiàn)。枚舉映射中的所有鍵必須來自創(chuàng)建映射時顯式或隱式指定的單個枚舉類型。
相對于HashMap中枚舉作為key, EnumMap內(nèi)部以一個非常緊湊的數(shù)組存儲value，并且根據(jù)enum類型的key直接定位到內(nèi)部數(shù)組的索引，并不需要計算hashCode()，不但效率最高，而且沒有額外的空間浪費(fèi)。
- 不是線程安全的
- 可以存放null值
演示案例
public static void main(String[] args) {
// 構(gòu)造函數(shù)傳入類型
Map map = new EnumMap<>(DayOfWeek.class);
map.put(DayOfWeek.MONDAY, "星期一");
map.put(DayOfWeek.TUESDAY, "星期二");
map.put(DayOfWeek.WEDNESDAY, "星期三");
map.put(DayOfWeek.THURSDAY, "星期四");
map.put(DayOfWeek.FRIDAY, "星期五");
map.put(DayOfWeek.SATURDAY, "星期六");
map.put(DayOfWeek.SUNDAY, "星期日");
System.out.println(map);
System.out.println(map.get(DayOfWeek.MONDAY));
}
enum DayOfWeek {
MONDAY, TUESDAY, WEDNESDAY, THURSDAY, FRIDAY, SATURDAY, SUNDAY
} 原理實(shí)現(xiàn)
put方法源碼如下：
public V put(K key, V value) {
// 對枚舉類型進(jìn)行檢查，看key和構(gòu)造函數(shù)傳入的class類型是否一致
typeCheck(key);
// 枚舉的順序
int index = key.ordinal();
// 原來位置的值
Object oldValue = vals[index];
// 設(shè)置值
vals[index] = maskNull(value);
if (oldValue == null)
size++;
return unmaskNull(oldValue);
}通過put源碼發(fā)現(xiàn)是通過數(shù)組的方式實(shí)現(xiàn)存儲，而且也不需要進(jìn)行擴(kuò)容。
使用場景
如果項(xiàng)目中遇到針對枚舉作為key的映射容器，可以優(yōu)先選擇EnumMap。
IdentityHashMap
介紹
該類使用散列表實(shí)現(xiàn)Map接口，在比較鍵(和值)時使用引用相等代替對象相等。換句話說，在一個IdentityHashMap中，當(dāng)且僅當(dāng)(k1==k2)兩個鍵k1和k2被認(rèn)為是相等的。(在正常的Map實(shí)現(xiàn)(如HashMap)兩個鍵k1和k2被認(rèn)為是相等的，當(dāng)且僅當(dāng)(k1==null ?k2 = = null: k1.equals (k2)))。
- 不是線程安全的
- 無序
- key不可以是null
演示案例
public static void main(String[] args) {
// hashMap
Map hashMap = new HashMap<>();
// identityHashMap
Map identityHashMap = new IdentityHashMap<>();
hashMap.put(new Integer(200), "a");
hashMap.put(new Integer(200), "b");
identityHashMap.put(new Integer(200), "a");
identityHashMap.put(new Integer(200), "b");
//遍歷hashmap
System.out.println("hashmap 結(jié)果：");
hashMap.forEach((key, value) -> {
System.out.println("key = " + key + ", value = " + value);
});
//遍歷hashmap
System.out.println("identityHashMap 結(jié)果：");
identityHashMap.forEach((key, value) -> {
System.out.println("key = " + key + ", value = " + value);
});
} 運(yùn)行結(jié)果：
原理實(shí)現(xiàn)
IdentityHashMap底層的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)就是數(shù)組，我們關(guān)注下put方法：
調(diào)用hash方法，獲取key在table的位置index，然后進(jìn)行賦值操作，也是分成了3種情況：
1.item == k，找到了對應(yīng)的key，value存在key右相鄰的位置，對tab[i + 1]進(jìn)行更新，并返回原來的值；
2.item == null，表示table中沒有對應(yīng)的key值，跳出for循環(huán)，執(zhí)行tab[i] = k和tab[i + 1] = value進(jìn)行新key的插入操作。個人覺得這里的擴(kuò)容時機(jī)選擇的不太好，好不容易找到的更新位置，因?yàn)閿U(kuò)容給整沒了，還得再次重新計算，可以和HashMap一樣，在更新后再擴(kuò)容。
3.item != null && item != key，表示hash沖突發(fā)生，調(diào)用nextKeyIndex獲取處理沖突后的index位置，然后重復(fù)上面的過程。
我們再來看下hash方法：
IdentityHashMap中獲取hash值采用的System.identityHashCode方法，在不重寫Object.hashCode方法時，System.identityHashCode和Object.hashCode返回的值相同，相當(dāng)于對象的唯一的HashCode。System.identityHashCode(null)始終返回0, 無論是否重寫Object.hashCode，都不影響System.identityHashCode的執(zhí)行結(jié)果。
使用場景
當(dāng)我們必須使用地址相等來判斷值相等的場合，以及我們確定只要其地址不相等，則其equals方法的結(jié)果也必定不相等的場合。
總結(jié)
本文主要講解了集中不常用的Map, 當(dāng)然我們也需要了解他們的特性，在有些時候還是會用到的。
文章標(biāo)題：你不知道的Map家族中的那些冷門容器
標(biāo)題來源：http://www.dlmjj.cn/article/coecjei.html
