Java WeakHashMap

В этом руководстве мы будем изучать Java WeakHashMap и его операции с помощью примеров. Мы также узнаем о различиях между WeakHashMap и HashMap

Класс WeakHashMap, предоставляемый Java Collection Framework, предоставляет функции структуры данных хеш-таблицы.

Он реализуетИнтерфейс Map.

Внимание: слабые ключи hashmap belong toWeakReferenceТип.

Объекты типа слабой ссылки могут быть собраны мусором в Java, если ссылка больше не используется в программе.

Давайте сначала изучим, как создать слабую хеш-карту. Затем мы рассмотрим отличия от HashMap.

Создание WeakHashMap

Чтобы создать слабую хеш-таблицу,我们必须 сначала импортировать пакет java.util.WeakHashMap. После импорта пакета можно использовать следующий метод для создания слабой хеш-таблицы в Java.

// Создание WeakHashMap с объемом 8 и коэффициентом загрузки 0.6
WeakHashMap<Key, Value> numbers = new WeakHashMap<>(8, 0.6);

В приведенном выше коде мы создали WeakHashMap под названием numbers.

Здесь,

• Key - уникальный идентификатор, используемый для связи каждого элемента (значения) в карте

• Value - элемент, связанный с ключом в карте

Обратите внимание на часть new WeakHashMap<>(8, 0.6). Здесь, первый параметр - это объем, а второй параметр - это коэффициент загрузки.

• capacity - Объем этой карты составляет 8. Это означает, что она может хранить 8 элементов.

• loadFactor- Параметр загрузки этой карты равен 0.6. Это означает, что как только наш хеш-таблица заполнится на 60%, элементы будут перемещены в новую хеш-таблицу, размер которой в два раза больше, чем у исходной.

Defaultный объем и коэффициент загрузки

WeakHashMap можно создавать без определения объема и коэффициента загрузки. Например,

// WeakHashMap с	defaultными объемом и коэффициентом загрузки
WeakHashMap<Key, Value> numbers1 = new WeakHashMap<>();

По умолчанию

• Объем карты будет равен 16

• Параметр загрузки составит 0.75

Разница между HashMap и WeakHashMap

Позвольте нам看一下Java-реализации слабых хеш-таблиц.

import java.util.WeakHashMap;
class Main {
　　　　public static void main(String[] args) {
　　　　　　　　// 创建名称为numbers的WeakHashMap
　　　　　　　　WeakHashMap<String, Integer> numbers = new WeakHashMap<>();
　　　　　　　　String two = new String("Two");
　　　　　　　　Integer twoValue = 2;
　　　　　　　　String four = new String("Four");
　　　　　　　　Integer fourValue = 4;
　　　　　　　　// Вставка элемента
　　　　　　　　numbers.put(two, twoValue);
　　　　　　　　numbers.put(four, fourValue);
　　　　　　　　System.out.println("WeakHashMap: " + numbers);
　　　　　　　　//null引用
　　　　　　　　two = null;
　　　　　　　　// Выполнение garbage collection
　　　　　　　　System.gc();
　　　　　　　　System.out.println("Weak垃圾回收后的HashMap: " + numbers);
　　　　}
}

Результат вывода

WeakHashMap: {Four=4, Two=2}
Weak垃圾回收后的HashMap: {Four}

Как мы видим, когда ключ 'two' слабого хэш-словаря установлен в null и выполнен garbage collection, ключ будет удален.

Это потому, что, в отличие от хэш-таблицы, ключи слабой хэш-таблицы belong toСлабая ссылкаТип. Это означает, что если элемент карты больше не используется, мусоросборщик удалит этот элемент. Это полезно для экономии ресурсов.

Теперь давайте посмотрим на аналогичное реализация в хеше.

import java.util.HashMap;
class Main {
　　　　public static void main(String[] args) {
　　　　　　　　// Создание хэш-словаря для четных чисел
　　　　　　　　HashMap<String, Integer> numbers = new HashMap<>();
　　　　　　　　String two = new String("Two");
　　　　　　　　Integer twoValue = 2;
　　　　　　　　String four = new String("Four");
　　　　　　　　Integer fourValue = 4;
　　　　　　　　// Вставка элемента
　　　　　　　　numbers.put(two, twoValue);
　　　　　　　　numbers.put(four, fourValue);
　　　　　　　　System.out.println("HashMap: " + numbers);
　　　　　　　　// Установить ссылку в null
　　　　　　　　two = null;
　　　　　　　　// Выполнение garbage collection
　　　　　　　　System.gc();
　　　　　　　　System.out.println("HashMap после garbage collection: " + numbers);
　　　　}
}

Результат вывода

HashMap: {Four=4, Two=2}
HashMap после garbage collection: {Four=4, Two=2}

Здесь, если ключ хэш-таблицы 'two' будет установлен в null и выполнен мусоросборщик, ключ не将被 удален.

Это потому, что, в отличие от слабого hashmap, ключи hashmap имеютСильная ссылкаТип. Это означает, что даже если ключ элемента карты больше не используется, этот элемент не будет удален мусоросборщиком.

ВниманиеВсе функции hashmap и слабого hashmap схожи, кроме того, что ключи слабого hashmap являются слабыми ссылками, а ключи hashmap являются сильными ссылками.

Создание WeakHashMap из другого мапа

Это метод, который позволяет нам создавать слабый хэш-таблицу из другого мапа.

import java.util.HashMap;
import java.util.WeakHashMap;
class Main {
　　　　public static void main(String[] args) {
　　　　　　　　// Создание хэш-словаря для четных чисел　
　　　　　　　　HashMap<String, Integer> evenNumbers = new HashMap<>();
　　　　　　　　String two = new String("Two");
　　　　　　　　Integer twoValue = 2;
　　　　　　　　evenNumbers.put(two, twoValue);
　　　　　　　　System.out.println("HashMap: " + evenNumbers);
　　　　　　　　// Создание слабого хэш-словаря из другого хэш-словаря　
　　　　　　　　WeakHashMap<String, Integer> numbers = new WeakHashMap<>(evenNumbers);
　　　　　　　　System.out.println("WeakHashMap: " + numbers);
　　　　}
}

Результат вывода

HashMap: {Two=2}
WeakHashMap: {Two=2}

Методы WeakHashMap

Класс WeakHashMap предоставляет методы, которые позволяют нам выполнять различные операции над словарем.

Вставка элементов в WeakHashMap

• put() - Вставляет указанное значение/ключ в мапу

• putAll() - Вставляет все элементы из указанной мапы в эту мапу

• putIfAbsent() - Если в мапе нет указанного ключа, вставляет указанное значение/ключ в мапу

Например:

import java.util.WeakHashMap;
class Main {
　　　　public static void main(String[] args) {
　　　　　　　　// Создать WeakHashMap для пар четных чисел　
　　　　　　　　WeakHashMap<String, Integer> evenNumbers = new WeakHashMap<>();
　　　　　　　　String two = new String("Two");
　　　　　　　　Integer twoValue = 2;
　　　　　　　　// Использование put()
　　　　　　　　evenNumbers.put(two, twoValue);
　　　　　　　　String four = new String("Four");
　　　　　　　　Integer fourValue = 4;
　　　　　　　　// Использование putIfAbsent()
　　　　　　　　evenNumbers.putIfAbsent(four, fourValue);
　　　　　　　　System.out.println("WeakHashMap с четными числами: " + evenNumbers);
　　　　　　　　// Создание WeakHashMap с именем numbers
　　　　　　　　WeakHashMap<String, Integer> numbers = new WeakHashMap<>();
　　　　　　　　String one = new String("One");
　　　　　　　　Integer oneValue = 1;
　　　　　　　　numbers.put(one, oneValue);
　　　　　　　　// Использование putAll()
　　　　　　　　numbers.putAll(evenNumbers);
　　　　　　　　System.out.println("Числа WeakHashMap: " + numbers);
　　　　}
}

Результат вывода

WeakHashMap с четными числами: {Four=4, Two=2}
Числа WeakHashMap: {Two=2, Four=4, One=1}

Доступ к элементам WeakHashMap

1. Использование entrySet(), keySet() и values()

• entrySet() - Возвращает набор всех значений/ключей мапы

• keySet() - Возвращает набор всех ключей мапы

• values() - Возвращает набор всех значений мапы

Например:

import java.util.WeakHashMap;
class Main {
　　　　public static void main(String[] args) {
　　　　　　　　// Создать WeakHashMap для пар четных чисел　
　　　　　　　　WeakHashMap<String, Integer> numbers = new WeakHashMap<>();
　　　　　　　　String one = new String("One");
　　　　　　　　Integer oneValue = 1;
　　　　　　　　numbers.put(one, oneValue);
　　　　　　　　String two = new String("Two");
　　　　　　　　Integer twoValue = 2;
　　　　　　　　numbers.put(two, twoValue);
　　　　　　　　System.out.println("WeakHashMap: " + numbers);
　　　　　　　　// Использование entrySet()
　　　　　　　　System.out.println("Мапа значений/ключей: " + numbers.entrySet());
　　　　　　　　// Использование keySet()
　　　　　　　　System.out.println("Ключи: " + numbers.keySet());
　　　　　　　　// Использование values()
　　　　　　　　System.out.println("Значения: " + numbers.values());
　　　　}
}

Результат вывода

WeakHashMap: {Two=2, One=1}
Мапа значений/ключей: [Two=2, One=1]
Ключи: [Two, One]
Значения: [1, 2]

2. Использование get() и getOrDefault()

• get() - Возвращает значение, связанное с указанным ключом. Если ключ не найден, возвращает null.

• getOrDefault() - Возвращает значение, связанное с указанным ключом. Если ключ не найден, возвращает указанное значение по умолчанию.

Например:

import java.util.WeakHashMap;
class Main {
　　　　public static void main(String[] args) {
　　　　　　　　// Создать WeakHashMap для пар четных чисел　
　　　　　　　　WeakHashMap<String, Integer> numbers = new WeakHashMap<>();
　　　　　　　　String one = new String("One");
　　　　　　　　Integer oneValue = 1;
　　　　　　　　numbers.put(one, oneValue);
　　　　　　　　String two = new String("Two");
　　　　　　　　Integer twoValue = 2;
　　　　　　　　numbers.put(two, twoValue);
　　　　　　　　System.out.println("WeakHashMap: " + numbers);
　　　　　　　　// Использование get()
　　　　　　　　int value1 = numbers.get("Two");
　　　　　　　　System.out.println("Использование метода get(): " + value1);
　　　　　　　　// Использование getOrDefault()
　　　　　　　　int value2 = numbers.getOrDefault("Four", 4);
　　　　　　　　System.out.println("Использование метода getOrDefault(): " + value2);
　　　　}
}

Результат вывода

WeakHashMap: {Two=2, One=1}
Использование метода get(): 2
Использование метода getOrDefault(): 4

Удаление элементов из WeakHashMap

• remove(key) - Возвращает и удаляет элемент из карты, связанный с указанным ключом.

• remove(key, value) - Удаляет запись из карты только если указанный ключ ассоциирован с указанным значением и возвращает булево значение

Например:

import java.util.WeakHashMap;
class Main {
　　　　public static void main(String[] args) {
　　　　　　　　// Создать WeakHashMap для пар четных чисел　
　　　　　　　　WeakHashMap<String, Integer> numbers = new WeakHashMap<>();
　　　　　　　　String one = new String("One");
　　　　　　　　Integer oneValue = 1;
　　　　　　　　numbers.put(one, oneValue);
　　　　　　　　String two = new String("Two");
　　　　　　　　Integer twoValue = 2;
　　　　　　　　numbers.put(two, twoValue);
　　　　　　　　System.out.println("WeakHashMap: " + numbers);
　　　　　　　　// Использовать remove() с одним параметром
　　　　　　　　int value = numbers.remove("Two");
　　　　　　　　System.out.println("Удалить значение: " + value);
　　　　　　　　// Использование remove() с двумя параметрами
　　　　　　　　boolean result = numbers.remove("One", 3);
　　　　　　　　System.out.println("Элемент {One=3} был удален? " + result);
　　　　　　　　System.out.println("Обновленный WeakHashMap: " + numbers);
　　　　}
}

Результат вывода

WeakHashMap: {Two=2, One=1}
Удалить значение: 2
Элемент {One=3} был удален? False
Обновленный WeakHashMap: {One=1}

Другие методы WeakHashMap