在《Effective Java 2nd Edition》中，第6条“消除过期的对象引用”提到，虽然Java有 垃圾回收机制，但是只要是自己管理的内存，就应该警惕内存泄露的问题，例如的对象池、缓存中的过期对象都有可能引发内存泄露的问题。书中还提到可以用 WeakHashMap来作为缓存的容器可以有效解决这一问题。之前也确实遇到过类似问题，但是没有接触过“弱引用”相关的问题，于是查阅了一些资料。 《Java 理论与实践： 用弱引用堵住内存泄漏》一文也指出了使用全局的Map作为缓存容器时发生的内存泄露问题，介绍了如何使用hprof工具来找出内存泄露，并分析了如何使用 弱引用来防止内存泄露，还分析了WeakHashMap的关键代码，非常有参考价值。但是这篇文章遗漏了几个很重要的需要注意的地方，也缺少一段实验代 码，本文将会做出适当补充。
1、四种引用
从JDK1.2版本开始，把对象的引用分为四种级别，从而使程序能更加灵活的控制对象的生命周期。这四种级别由高到低依次为：强引用、软引用、弱引用和虚引用。
http://docs.oracle.com/javase/7/docs/api/java/lang/ref/Reference.html
强引用：平时我们编程的时候例如：Object object=new Object（）；那object就是一个强引用了。如果一个对象具有强引用，那就类似于必不可少的生活用品，垃圾回收器绝不会回收它。当内存空 间不足，Java虚拟机宁愿抛出OutOfMemoryError错误，使程序异常终止，也不会靠随意回收具有强引用的对象来解决内存不足问题。
软引用（SoftReference）：如果一个对象只具有软引用，那就类似于可有可物的生活用品。如果内存空间足够，垃圾回收器就不会回收它，如果内存 空间不足了，就会回收这些对象的内存。只要垃圾回收器没有回收它，该对象就可以被程序使用。软引用可用来实现内存敏感的高速缓存。 软引用可以和一个引用队列（ReferenceQueue）联合使用，如果软引用所引用的对象被垃圾回收，Java虚拟机就会把这个软引用加入到与之关联 的引用队列中。
http://docs.oracle.com/javase/7/docs/api/java/lang/ref/SoftReference.html
弱引用（WeakReference）：如果一个对象只具有弱引用，那就类似于可有可物的生活用品。弱引用与软引用的区别在于：只具有弱引用的对象拥有更 短暂的生命周期。在垃圾回收器线程扫描它 所管辖的内存区域的过程中，一旦发现了只具有弱引用的对象，不管当前内存空间足够与否，都会回收它的内存。不过，由于垃圾回收器是一个优先级很低的线程， 因此不一定会很快发现那些只具有弱引用的对象。 弱引用可以和一个引用队列（ReferenceQueue）联合使用，如果弱引用所引用的对象被垃圾回收，Java虚拟机就会把这个弱引用加入到与之关联 的引用队列中。
http://docs.oracle.com/javase/7/docs/api/java/lang/ref/WeakReference.html
虚引用（PhantomReference）：“虚引用”顾名思义，就是形同虚设，与其他几种引用都不同，虚引用并不会决定对象的生命周期。如果一个对象 仅持有虚引用，那么它就和没有任何引用一样，在任何时候都可能被垃圾回收。 虚引用主要用来跟踪对象被垃圾回收的活动。虚引用与软引用和弱引用的一个区别在于：虚引用必须和引用队列 （ReferenceQueue）联合使用。当垃圾回收器准备回收一个对象时，如果发现它还有虚引用，就会在回收对象的内存之前，把这个虚引用加入到与之 关联的引用队列中。程序可以通过判断引用队列中是否已经加入了虚引用，来了解被引用的对象是否将要被垃圾回收。程序如果发现某个虚引用已经被加入到引用队 列，那么就可以在所引用的对象的内存被回收之前采取必要的行动。
http://docs.oracle.com/javase/7/docs/api/java/lang/ref/PhantomReference.html
2、WeakHashMap源码分析
WeakHashMap维护了一个ReferenceQueue，保存了所有存在引用的Key对象。
private final ReferenceQueue<K> queue = new ReferenceQueue<K>（）；
WeakHashMap.Entry<K,V>中并没有保存Key，只是将Key与ReferenceQueue关联上了。
private static class Entry<K,V> extends WeakReference<K> implements Map.Entry<K,V> {
private V value;
private final int hash;
private Entry<K,V> next;
Entry（K key, V value, ReferenceQueue<K> queue, int hash, Entry<K,V> next） {
super（key, queue）；
this.value = value;
this.hash = hash;
this.next = next;
}
……
}
WeakHashMap中有一个私有的expungeStaleEntries（）方法，会在大部分公有方法中被调用。这个方法会将ReferenceQueue中所有失效的引用从Map中去除。
private void expungeStaleEntries（） {
Entry<K,V> e;
while （ （e = （Entry<K,V>） queue.poll（）） != null） {
int h = e.hash;
int i = indexFor（h, table.length）；
Entry<K,V> prev = table[i];
Entry<K,V> p = prev;
while （p != null） {
Entry<K,V> next = p.next;
if （p == e） {
if （prev == e）
table[i] = next;
else
prev.next = next;
e.next = null; // Help GC
e.value = null; // " "
size--;
break;
}
prev = p;
p = next;
}
}
}
3、几个需要注意的地方
WeakHashMap的Key是弱引用，Value不是。
WeakHashMap不会自动释放失效的弱引用，仅当包含了expungeStaleEntries（）的公有方法被调用的时候才会释放。
4、一个简单的例子
public static void main（String args[]） {
WeakHashMap<String, String> map = new WeakHashMap<String, String>（）；
//new运算符构建一个新的对象是在运行期，所以该对象并不存储在常量区。new运算符创建的对象不是放在常量区的。
map.put（new String（"1"）， "1"）；
map.put（"2", "2"）；
String s = new String（"3"）；
map.put（s, "3"）；
while （map.size（） > 0） {
try {
Thread.sleep（500）；
} catch （InterruptedException ignored） {
}
System.out.println（"Map Size:"+map.size（））；
System.out.println（map.get（"1"））；
System.out.println（map.get（"2"））；
System.out.println（map.get（"3"））；
System.gc（）；
}
}
运行结果是：
Map Size:3
1
2
3
Map Size:2
null
2
3
Map Size:2
null //value中的“1”和new运算符后的1不是同一个对象，
2
3
（一直循环）
要注意String的特殊性，“2”是被放在常量池中的，所以没有被回收。并不是因为k，v中“2”用的是同一个对象。
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关于JVM中运行时常量池（见java虚拟机规范2.5.5节）
运行时常量池（Runtime Constant Pool）是每一个类或接口的常量池（Constant_Pool，
§ 4.4）的运行时表示形式，它包括了若干种不同的常量：从编译期可知的数值字面量到必须运行
期解析后才能获得的方法或字段引用。运行时常量池扮演了类似传统语言中符号表（Symbol
Table）的角色，不过它存储数据范围比通常意义上的符号表要更为广泛。
每一个运行时常量池都分配在 Java 虚拟机的方法区之中（ § 2.5.4），在类和接口被加载到
虚拟机后，对应的运行时常量池就被创建出来。
在创建类和接口的运行时常量池时，可能会发生如下异常情况：
当创建类或接口的时候，如果构造运行时常量池所需要的内存空间超过了方法区所能提供的最
大值，那 Java 虚拟机将会抛出一个 OutOfMemoryError 异常。
关于构造运行时常量池的详细信息，可以参考“第 5 章 加载、 链接和初始化”的内容。
来源：oschina
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