WeakHashMap的使用场景

  在学习WeakHashMap时了解到，如果map里面的key只有map本身引用时，就会将key对应的Entry清除掉。查看WeakHashMap的源码发现，Entry继承了WeakReference类，并且实例化Entry对象时，所有的key都会通过调用super(key,queue)方法保存成对实际对象的弱引用。实际上，弱引用在构造时也需要传入一个对象的强引用作为参数。例如：

Car car = new Car(22000,"silver");WeakReference<Car> weakCar = new WeakReference<Car>(car);

  HashMap和WeakHashMap的区别也在于此，HashMap的key是对实际对象的强引用。
  弱引用（WeakReference）的特性是：当gc线程发现某个对象只有弱引用指向它，那么就会将其销毁并回收内存。WeakReference也会被加入到引用队列queue中。
  理解了相关概念之后，对WeakHashMap的实际应用感到很好奇。然后发现tomcat的源码里，实现缓存时会用到WeakHashMap。

package org.apache.tomcat.util.collections;import java.util.Map;import java.util.WeakHashMap;import java.util.concurrent.ConcurrentHashMap;public final class ConcurrentCache<K,V> {    private final int size;    private final Map<K,V> eden;    private final Map<K,V> longterm;    public ConcurrentCache(int size) {        this.size = size;        this.eden = new ConcurrentHashMap<>(size);        this.longterm = new WeakHashMap<>(size);    }    public V get(K k) {        V v = this.eden.get(k);        if (v == null) {            synchronized (longterm) {                v = this.longterm.get(k);            }            if (v != null) {                this.eden.put(k, v);            }        }        return v;    }    public void put(K k, V v) {        if (this.eden.size() >= size) {            synchronized (longterm) {                this.longterm.putAll(this.eden);            }            this.eden.clear();        }        this.eden.put(k, v);    }}

  源码中有eden和longterm的两个map，对jvm堆区有所了解的话，可以猜测出tomcat在这里是使用ConcurrentHashMap和WeakHashMap做了分代的缓存。在put方法里，在插入一个k-v时，先检查eden缓存的容量是不是超了。没有超就直接放入eden缓存，如果超了则锁定longterm将eden中所有的k-v都放入longterm。再将eden清空并插入k-v。在get方法中，也是优先从eden中找对应的v，如果没有则进入longterm缓存中查找，找到后就加入eden缓存并返回。
  经过这样的设计，相对常用的对象都能在eden缓存中找到，不常用（有可能被销毁的对象）的则进入longterm缓存。而longterm的key的实际对象没有其他引用指向它时，gc就会自动回收heap中该弱引用指向的实际对象，弱引用进入引用队列。longterm调用expungeStaleEntries()方法，遍历引用队列中的弱引用，并清除对应的Entry，不会造成内存空间的浪费。