Використання слабких посилань - це те, що я ніколи не бачив втілення, тому я намагаюся розібратися, що таке приклад використання для них та як буде працювати реалізація. Коли вам потрібно було використовувати WeakHashMapабо WeakReferenceяк і як його застосовували?

Однією із проблем, що мають чіткі посилання, є кешування, зокрема з дуже великими структурами, такими як зображення. Припустимо, у вас є додаток, який повинен працювати з зображеннями, що надаються користувачем, як-от інструмент для веб-дизайну, над яким я працюю. Природно, ви хочете кешувати ці зображення, тому що завантажувати їх з диска дуже дорого, і ви хочете уникнути можливості мати дві копії (потенційно гігантського) зображення відразу в пам'яті.

Оскільки кеш зображень повинен заважати нам перезавантажувати зображення, коли нам абсолютно не потрібно, ви швидко зрозумієте, що кеш завжди повинен містити посилання на будь-яке зображення, яке вже є в пам'яті. Однак із звичайними чіткими посиланнями саме ця посилання змусить зображення залишатись у пам'яті, що вимагає, щоб ви якось визначили, коли зображення більше не потрібно в пам'яті, і видалити його з кеша, щоб воно стало придатним для збору сміття. Ви змушені дублювати поведінку сміттєзбірника та вручну визначати, чи повинен об’єкт бути в пам'яті.

Розуміючи слабкі посилання , Етан Ніколас

WeakReference проти SoftReference

Однією відмінністю, яку слід зрозуміти, є різниця між a WeakReferenceі a SoftReference.

В основному WeakReferenceбуде GC-D в JVM з нетерпінням, коли об'єкт посилання не має жорстких посилань на нього. З SoftReferenceіншого боку, об'єкт d буде залишений сміттєзбірником, поки йому справді не потрібно буде повернути пам'ять.

Кеш, у якому значення утримуються всередині WeakReferences, був би досить марним (у a WeakHashMap, саме ключі посилаються слабо). SoftReferencesкорисно обернути ці значення навколо, коли ви хочете реалізувати кеш, який може зростати та скорочуватися за допомогою наявної пам'яті.

Зокрема, звичайне використання WeakReferences та WeakHashMaps - це додавання властивостей до об'єктів. Іноді ви хочете додати деяку функціональність або дані до об'єкта, але підкласифікація та / або композиція не є варіантом. У цьому випадку очевидною справою було б створити хеш-карту, що пов'язує об'єкт, який ви хочете додати до властивості, яку ви хочете додати. . тоді, коли вам потрібна власність, ви можете просто знайти її на карті. Однак якщо об’єкти, до яких ви додаєте властивості, як правило, руйнуються та створюються багато, ви можете отримати багато старих об'єктів на карті, які займають багато пам’яті.

Якщо ви використовуєте WeakHashMapзамість цього, об'єкти залишать вашу карту, як тільки вони більше не використовуються рештою вашої програми, що є бажаною поведінкою.

Я повинен був зробити це , щоб додати деякі дані , java.awt.Componentщоб обійти зміни в JRE між 1.4.2 та 1.5, я міг би закріпив його підкласи кожен компонент я був зацікавлений Int ( JButton, JFrame, JPanel....) , але це було багато легше з набагато меншим кодом.

Ще один корисний випадок WeakHashMapі WeakReferenceє реалізація реєстру для слухачів .

Коли ви створюєте щось, що хоче слухати певні події, зазвичай ви реєструєте слухача, наприклад

manager.registerListener(myListenerImpl);

Якщо managerзберігається ваш слухач із символом a WeakReference, це означає, що вам не потрібно видаляти реєстр, наприклад, з-за того, manager.removeListener(myListenerImpl)що він буде автоматично видалений, як тільки ваш слухач або ваш компонент, який тримає слухача, стануть недоступними.

Звичайно, ви все одно можете видалити слухача вручну, але якщо ви цього не зробите або забудете, це не спричинить витік пам’яті та не завадить вашому слухачеві збирати сміття.

Де WeakHashMapвходить у картину?

Реєстр слухачів, який бажає зберігати зареєстрованих слухачів, як WeakReferences потребує колекції для зберігання цих посилань. У WeakHashSetстандартній бібліотеці Java немає жодної реалізації, WeakHashMapале ми можемо легко використовувати останню для "реалізації" функціональності першої:

Set<ListenerType> listenerSet =
    Collections.newSetFromMap(new WeakHashMap<ListenerType, Boolean>());

Зважаючи на це, listenerSetщоб зареєструвати нового слухача, ви просто повинні додати його до набору, і навіть якщо він не буде видалено явно, якщо слухач більше не посилається, він автоматично буде видалений JVM.

Ця публікація в блозі демонструє використання обох класів: Java: синхронізація з ідентифікатором . Використання має щось подібне:

private static IdMutexProvider MUTEX_PROVIDER = new IdMutexProvider();

public void performTask(String resourceId) {
    IdMutexProvider.Mutex mutext = MUTEX_PROVIDER.getMutex(resourceId);
    synchronized (mutext) {
        // look up the resource and do something with it
    }
}

IdMutextProvider забезпечує об'єкти на основі ідентифікації для синхронізації. Вимоги такі:

• повинні повернути посилання на один і той же об'єкт для одночасного використання еквівалентних ідентифікаторів
• повинен повернути інший об'єкт для різних ідентифікаторів
• немає механізму звільнення (об’єкти не повертаються постачальнику)
• не повинно просочуватися (невикористані об'єкти придатні для збору сміття)

Це досягається за допомогою внутрішньої карти зберігання типу:

WeakHashMap<Mutex, WeakReference<Mutex>>

Об'єкт є і ключовим, і значенням. Коли нічого зовнішнього на карті не має чіткого посилання на об'єкт, він може збирати сміття. Значення на карті зберігаються з чіткими посиланнями, тому значення потрібно загорнути в WeakReference, щоб запобігти витоку пам'яті. Цей останній пункт висвітлюється в Явадоку .

Наприклад, ви хочете відслідковувати всі об’єкти, створені певного класу. Щоб дозволити збирати ці об’єкти сміття, ви зберігаєте список / мапу слабких посилань на об'єкти замість самих об’єктів.

Тепер, якщо хтось міг би пояснити фантомні посилання на мене, я був би радий ...

Як було сказано вище, слабкі посилання зберігаються до тих пір, поки існує сильна посилання.

Прикладом використання може бути використання WeakReference всередині слухачів, щоб слухачі перестали бути активними, коли основна посилання на їх цільовий об’єкт не зникне. Зауважте, що це не означає, що WeakReference видалено зі списку слухачів, очищення все ще потрібно, але його можна виконати, наприклад, у запланований час. Це також призводить до того, що об'єкт, який слухають, не дозволяє мати чіткі посилання і, зрештою, стати джерелом розгалуження пам'яті. Приклад: розгортання компонентів графічного інтерфейсу для перегляду моделі, що має довший життєвий цикл, ніж вікно.

Граючи зі слухачами, як описано вище, ми швидко зрозуміли, що об'єкти збираються «негайно» з точки зору користувача.

Єдине реальне використання, яке я мав для WeakReferences, - якщо у вас є один, дуже великий об'єкт, який рідко використовується. Ви не хочете зберігати його в пам'яті, коли це не потрібно; але якщо інший потік потребує того самого об'єкта, ви також не хочете двох з них в пам'яті. Ви можете зберігати слабке посилання на об'єкт десь і жорсткі посилання на методи, які його використовують; коли обидва методи закінчуються, об’єкт буде зібраний.

Я здійснив пошук коду Google для "нового WeakHashMap ()".

Я отримав купу збігів від проекту GNU classpath та

1. Проект Apache xbean: WeakHashMapEditor.java
2. Проект Apache Lucene: CachingWrapperFilter.java

Ви можете використовувати слабку карту для реалізації кешованого без ресурсів керування для створення експансивного об'єкта.

але зауважте, що не бажано мати об'єкти, що змінюються. Я використовував його для кешування результатів запитів (на виконання яких потрібно близько 400 мс) в текстовій пошуковій системі, яка рідко оновлюється.