Java 集合系列 13 WeakHashMap

java 集合系列目录：

Java 集合系列 01 总体框架

Java 集合系列 02 Collection架构

Java 集合系列 03 ArrayList详细介绍(源码解析)和使用示例

Java 集合系列 04 LinkedList详细介绍(源码解析)和使用示例 

Java 集合系列 05 Vector详细介绍(源码解析)和使用示例

Java 集合系列 06 Stack详细介绍(源码解析)和使用示例

Java 集合系列 07 List总结(LinkedList, ArrayList等使用场景和性能分析)

Java 集合系列 08 Map架构

Java 集合系列 09 HashMap详细介绍(源码解析)和使用示例

Java 集合系列 10 Hashtable详细介绍(源码解析)和使用示例

Java 集合系列 11 hashmap 和 hashtable 的区别

Java 集合系列 12 TreeMap

Java 集合系列 13 WeakHashMap

Java 集合系列 14 hashCode

Java 集合系列 15 Map总结

Java 集合系列 16 HashSet

Java 集合系列 17 TreeSet

概述

第1部分 WeakHashMap介绍

第2部分 WeakHashMap数据结构

第3部分 WeakHashMap源码解析

参考建议

第1部分 WeakHashMap介绍

WeakHashMap简介

    WeakHashMap 继承于AbstractMap，实现了Map接口。
    和HashMap一样，WeakHashMap 也是一个散列表，它存储的内容也是键值对(key-value)映射，而且键和值都可以是null。
   不过WeakHashMap的键是“弱键”。在 WeakHashMap 中，当某个键不再正常使用时，会被从WeakHashMap中被自动移除。更精确地说，对于一个给定的键，其映射的存在并不阻止垃圾回收器对该键的丢弃，这就使该键成为可终止的，被终止，然后被回收。某个键被终止时，它对应的键值对也就从映射中有效地移除了。
    这个“弱键”的原理呢？大致上就是，通过WeakReference和ReferenceQueue实现的。 WeakHashMap的key是“弱键”，即是WeakReference类型的；ReferenceQueue是一个队列，它会保存被GC回收的“弱键”。实现步骤是：
    (01) 新建WeakHashMap，将“键值对”添加到WeakHashMap中。
           实际上，WeakHashMap是通过数组table保存Entry(键值对)；每一个Entry实际上是一个单向链表，即Entry是键值对链表。
   (02) 当某“弱键”不再被其它对象引用，并被GC回收时。在GC回收该“弱键”时，这个“弱键”也同时会被添加到ReferenceQueue(queue)队列中。
   (03) 当下一次我们需要操作WeakHashMap时，会先同步table和queue。table中保存了全部的键值对，而queue中保存被GC回收的键值对；同步它们，就是删除table中被GC回收的键值对。
   这就是“弱键”如何被自动从WeakHashMap中删除的步骤了。

和HashMap一样，WeakHashMap是不同步的。可以使用 Collections.synchronizedMap 方法来构造同步的 WeakHashMap。

WeakHashMap的构造函数

WeakHashMap共有4个构造函数,如下：

// 构造具有默认初始容量 (16) 和加载因子 (0.75) 的新的空 
WeakHashMap()

// 构造具有给定初始容量和默认加载因子 (0.75) 的新的空 WeakHashMap
WeakHashMap(int capacity)

// 用给定的初始容量和加载因子构造一个新的空 WeakHashMap
WeakHashMap(int capacity, float loadFactor)

// 包含“子Map”的构造函数
WeakHashMap(Map<? extends K, ? extends V> map)

WeakHashMap的API

 void clear() 
          从此映射中移除所有映射关系。 
 boolean containsKey(Object key) 
          如果此映射对于指定的键包含映射关系，则返回 true。 
 boolean containsValue(Object value) 
          如果此映射将一个或多个键映射到指定值，则返回 true。 
 Set<Map.Entry<K,V>> entrySet() 
          返回此映射所包含的映射关系的 Set 视图。 
 V get(Object key) 
          返回指定键所映射的值，如果对于该键来说，此映射不包含任何映射关系，则返回 null。 
 boolean isEmpty() 
          如果此映射不包含键-值映射关系，则返回 true。 
 Set<K> keySet() 
          返回此映射所包含的键的 Set 视图。 
 V put(K key, V value) 
          关联此映射中的指定值与指定键。 
 void putAll(Map<? extends K,? extends V> m) 
          将指定映射的全部映射关系复制到此映射。 
 V remove(Object key) 
          从此弱哈希映射中移除键的映射关系（如果存在）。 
 int size() 
          返回该映射中的键-值映射关系的数目。 
 Collection<V> values() 
          返回此映射所包含的值的 Collection 视图。 

第2部分 WeakHashMap数据结构

WeakHashMap的继承关系如下

java.lang.Object
   ↳     java.util.AbstractMap<K, V>
         ↳     java.util.WeakHashMap<K, V>

public class WeakHashMap<K,V>
    extends AbstractMap<K,V>
    implements Map<K,V> {}

WeakHashMap与Map关系如下图：

从图中可以看出：
(01) WeakHashMap继承于AbstractMap，并且实现了Map接口。
(02) WeakHashMap是哈希表，但是它的键是"弱键"。WeakHashMap中保护几个重要的成员变量：table, size, threshold, loadFactor,modCount, queue。

　　table是一个Entry[]数组类型，而Entry实际上就是一个单向链表。哈希表的"key-value键值对"都是存储在Entry数组中的。 
　　size是Hashtable的大小，它是Hashtable保存的键值对的数量。 
　　threshold是Hashtable的阈值，用于判断是否需要调整Hashtable的容量。threshold的值="容量*加载因子"。
　　loadFactor就是加载因子。 
　　modCount是用来实现fail-fast机制的
　　queue保存的是“已被GC清除”的“弱引用的键”。

第3部分 WeakHashMap源码解析(基于JDK1.7.0_45)

public class WeakHashMap<K,V>
    extends AbstractMap<K,V>
    implements Map<K,V> {

    // 默认的初始容量是16，必须是2的幂。
    private static final int DEFAULT_INITIAL_CAPACITY = 16;

    // 最大容量（必须是2的幂且小于2的30次方，传入容量过大将被这个值替换）
    private static final int MAXIMUM_CAPACITY = 1 << 30;

    // 默认加载因子
    private static final float DEFAULT_LOAD_FACTOR = 0.75f;

    // 存储数据的Entry数组，长度是2的幂。
    // WeakHashMap是采用拉链法实现的，每一个Entry本质上是一个单向链表
    private Entry[] table;

    // WeakHashMap的大小，它是WeakHashMap保存的键值对的数量
    private int size;

    // WeakHashMap的阈值，用于判断是否需要调整WeakHashMap的容量（threshold = 容量*加载因子）
    private int threshold;

    // 加载因子实际大小
    private final float loadFactor;

    // queue保存的是“已被GC清除”的“弱引用的键”。
    // 弱引用和ReferenceQueue 是联合使用的：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
    private final ReferenceQueue<K> queue = new ReferenceQueue<K>();

    // WeakHashMap被改变的次数
    private volatile int modCount;

    // 指定“容量大小”和“加载因子”的构造函数
    public WeakHashMap(int initialCapacity, float loadFactor) {
        if (initialCapacity < 0)
            throw new IllegalArgumentException("Illegal Initial Capacity: "+
                                               initialCapacity);
        // WeakHashMap的最大容量只能是MAXIMUM_CAPACITY
        if (initialCapacity > MAXIMUM_CAPACITY)
            initialCapacity = MAXIMUM_CAPACITY;

        if (loadFactor <= 0 || Float.isNaN(loadFactor))
            throw new IllegalArgumentException("Illegal Load factor: "+
                                               loadFactor);
        // 找出“大于initialCapacity”的最小的2的幂
        int capacity = 1;
        while (capacity < initialCapacity)
            capacity <<= 1;
        // 创建Entry数组，用来保存数据
        table = new Entry[capacity];
        // 设置“加载因子”
        this.loadFactor = loadFactor;
        // 设置“WeakHashMap阈值”，当WeakHashMap中存储数据的数量达到threshold时，就需要将WeakHashMap的容量加倍。
        threshold = (int)(capacity * loadFactor);
        useAltHashing = sun.misc.VM.isBooted() &&
                (capacity >= Holder.ALTERNATIVE_HASHING_THRESHOLD);
    }

    // 指定“容量大小”的构造函数
    public WeakHashMap(int initialCapacity) {
        this(initialCapacity, DEFAULT_LOAD_FACTOR);
    }

    // 默认构造函数。
    public WeakHashMap() {
        this.loadFactor = DEFAULT_LOAD_FACTOR;
        threshold = (int)(DEFAULT_INITIAL_CAPACITY);
        table = new Entry[DEFAULT_INITIAL_CAPACITY];
    }

    // 包含“子Map”的构造函数
    public WeakHashMap(Map<? extends K, ? extends V> m) {
        this(Math.max((int) (m.size() / DEFAULT_LOAD_FACTOR) + 1, 16),
             DEFAULT_LOAD_FACTOR);
        // 将m中的全部元素逐个添加到WeakHashMap中
        putAll(m);
    }

    // 键为null的mask值。
    // 因为WeakReference中允许“null的key”，若直接插入“null的key”，将其当作弱引用时，会被删除。
    // 因此，这里对于“key为null”的清空，都统一替换为“key为NULL_KEY”，“NULL_KEY”是“静态的final常量”。
    private static final Object NULL_KEY = new Object();

    // 对“null的key”进行特殊处理
    private static Object maskNull(Object key) {
        return (key == null ? NULL_KEY : key);
    }

    // 还原对“null的key”的特殊处理
    private static <K> K unmaskNull(Object key) {
        return (K) (key == NULL_KEY ? null : key);
    }

    // 判断“x”和“y”是否相等
    static boolean eq(Object x, Object y) {
        return x == y || x.equals(y);
    }

    // 返回索引值
    // h & (length-1)保证返回值的小于length
    static int indexFor(int h, int length) {
        return h & (length-1);
    }

    // 清空table中无用键值对。原理如下：
    // (01) 当WeakHashMap中某个“弱引用的key”由于没有再被引用而被GC收回时，
    //   被回收的“该弱引用key”也被会被添加到"ReferenceQueue(queue)"中。
    // (02) 当我们执行expungeStaleEntries时，
    //   就遍历"ReferenceQueue(queue)"中的所有key
    //   然后就在“WeakReference的table”中删除与“ReferenceQueue(queue)中key”对应的键值对
    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;
            }
        }
    }

    // 获取WeakHashMap的table(存放键值对的数组)
    private Entry[] getTable() {
        // 删除table中“已被GC回收的key对应的键值对”
        expungeStaleEntries();
        return table;
    }

    // 获取WeakHashMap的实际大小
    public int size() {
        if (size == 0)
            return 0;
        // 删除table中“已被GC回收的key对应的键值对”
        expungeStaleEntries();
        return size;
    }

    public boolean isEmpty() {
        return size() == 0;
    }

    // 获取key对应的value
    public V get(Object key) {
        Object k = maskNull(key);
        // 获取key的hash值。
        int h = HashMap.hash(k.hashCode());
        Entry[] tab = getTable();
        int index = indexFor(h, tab.length);
        Entry<K,V> e = tab[index];
        // 在“该hash值对应的链表”上查找“键值等于key”的元素
        while (e != null) {
            if (e.hash == h && eq(k, e.get()))
                return e.value;
            e = e.next;
        }
        return null;
    }

    // WeakHashMap是否包含key
    public boolean containsKey(Object key) {
        return getEntry(key) != null;
    }

    // 返回“键为key”的键值对
    Entry<K,V> getEntry(Object key) {
        Object k = maskNull(key);
        int h = HashMap.hash(k.hashCode());
        Entry[] tab = getTable();
        int index = indexFor(h, tab.length);
        Entry<K,V> e = tab[index];
        while (e != null && !(e.hash == h && eq(k, e.get())))
            e = e.next;
        return e;
    }

    // 将“key-value”添加到WeakHashMap中
    public V put(K key, V value) {
        K k = (K) maskNull(key);
        int h = HashMap.hash(k.hashCode());
        Entry[] tab = getTable();
        int i = indexFor(h, tab.length);

        for (Entry<K,V> e = tab[i]; e != null; e = e.next) {
            // 若“该key”对应的键值对已经存在，则用新的value取代旧的value。然后退出！
            if (h == e.hash && eq(k, e.get())) {
                V oldValue = e.value;
                if (value != oldValue)
                    e.value = value;
                return oldValue;
            }
        }

        // 若“该key”对应的键值对不存在于WeakHashMap中，则将“key-value”添加到table中
        modCount++;
        Entry<K,V> e = tab[i];
        tab[i] = new Entry<K,V>(k, value, queue, h, e);
        if (++size >= threshold)
            resize(tab.length * 2);
        return null;
    }

    // 重新调整WeakHashMap的大小，newCapacity是调整后的单位
    void resize(int newCapacity) {
        Entry[] oldTable = getTable();
        int oldCapacity = oldTable.length;
        if (oldCapacity == MAXIMUM_CAPACITY) {
            threshold = Integer.MAX_VALUE;
            return;
        }

        // 新建一个newTable，将“旧的table”的全部元素添加到“新的newTable”中，
        // 然后，将“新的newTable”赋值给“旧的table”。
        Entry<K,V>[] newTable = newTable(newCapacity);
        boolean oldAltHashing = useAltHashing;
        useAltHashing |= sun.misc.VM.isBooted() &&
                (newCapacity >= Holder.ALTERNATIVE_HASHING_THRESHOLD);
        boolean rehash = oldAltHashing ^ useAltHashing;
        transfer(oldTable, newTable, rehash);
        table = newTable;

        if (size >= threshold / 2) {
            threshold = (int)(newCapacity * loadFactor);
        } else {
            // 删除table中“已被GC回收的key对应的键值对”
            expungeStaleEntries();
            transfer(newTable, oldTable);
            table = oldTable;
        }
    }

    // 将WeakHashMap中的全部元素都添加到newTable中
    private void transfer(Entry[] src, Entry[] dest) {
        for (int j = 0; j < src.length; ++j) {
            Entry<K,V> e = src[j];
            src[j] = null;
            while (e != null) {
                Entry<K,V> next = e.next;
                Object key = e.get();
                if (key == null) {
                    e.next = null;  // Help GC
                    e.value = null; //  "   "
                    size--;
                } else {
                    int i = indexFor(e.hash, dest.length);
                    e.next = dest[i];
                    dest[i] = e;
                }
                e = next;
            }
        }
    }

    // 将"m"的全部元素都添加到WeakHashMap中
    public void putAll(Map<? extends K, ? extends V> m) {
        int numKeysToBeAdded = m.size();
        if (numKeysToBeAdded == 0)
            return;

        // 计算容量是否足够，
        // 若“当前实际容量 < 需要的容量”，则将容量x2。
        if (numKeysToBeAdded > threshold) {
            int targetCapacity = (int)(numKeysToBeAdded / loadFactor + 1);
            if (targetCapacity > MAXIMUM_CAPACITY)
                targetCapacity = MAXIMUM_CAPACITY;
            int newCapacity = table.length;
            while (newCapacity < targetCapacity)
                newCapacity <<= 1;
            if (newCapacity > table.length)
                resize(newCapacity);
        }

        // 将“m”中的元素逐个添加到WeakHashMap中。
        for (Map.Entry<? extends K, ? extends V> e : m.entrySet())
            put(e.getKey(), e.getValue());
    }

    // 删除“键为key”元素
    public V remove(Object key) {
        Object k = maskNull(key);
        // 获取哈希值。
        int h = HashMap.hash(k.hashCode());
        Entry[] tab = getTable();
        int i = indexFor(h, tab.length);
        Entry<K,V> prev = tab[i];
        Entry<K,V> e = prev;

        // 删除链表中“键为key”的元素
        // 本质是“删除单向链表中的节点”
        while (e != null) {
            Entry<K,V> next = e.next;
            if (h == e.hash && eq(k, e.get())) {
                modCount++;
                size--;
                if (prev == e)
                    tab[i] = next;
                else
                    prev.next = next;
                return e.value;
            }
            prev = e;
            e = next;
        }

        return null;
    }

    // 删除“键值对”
    Entry<K,V> removeMapping(Object o) {
        if (!(o instanceof Map.Entry))
            return null;
        Entry[] tab = getTable();
        Map.Entry entry = (Map.Entry)o;
        Object k = maskNull(entry.getKey());
        int h = HashMap.hash(k.hashCode());
        int i = indexFor(h, tab.length);
        Entry<K,V> prev = tab[i];
        Entry<K,V> e = prev;

        // 删除链表中的“键值对e”
        // 本质是“删除单向链表中的节点”
        while (e != null) {
            Entry<K,V> next = e.next;
            if (h == e.hash && e.equals(entry)) {
                modCount++;
                size--;
                if (prev == e)
                    tab[i] = next;
                else
                    prev.next = next;
                return e;
            }
            prev = e;
            e = next;
        }

        return null;
    }

    // 清空WeakHashMap，将所有的元素设为null
    public void clear() {
        while (queue.poll() != null)
            ;

        modCount++;
        Entry[] tab = table;
        for (int i = 0; i < tab.length; ++i)
            tab[i] = null;
        size = 0;

        while (queue.poll() != null)
            ;
    }

    // 是否包含“值为value”的元素
    public boolean containsValue(Object value) {
        // 若“value为null”，则调用containsNullValue()查找
        if (value==null)
            return containsNullValue();

        // 若“value不为null”，则查找WeakHashMap中是否有值为value的节点。
        Entry[] tab = getTable();
        for (int i = tab.length ; i-- > 0 ;)
            for (Entry e = tab[i] ; e != null ; e = e.next)
                if (value.equals(e.value))
                    return true;
        return false;
    }

    // 是否包含null值
    private boolean containsNullValue() {
        Entry[] tab = getTable();
        for (int i = tab.length ; i-- > 0 ;)
            for (Entry e = tab[i] ; e != null ; e = e.next)
                if (e.value==null)
                    return true;
        return false;
    }

    // Entry是单向链表。
    // 它是 “WeakHashMap链式存储法”对应的链表。
    // 它实现了Map.Entry 接口，即实现getKey(), getValue(), setValue(V value), equals(Object o), hashCode()这些函数
    private static class Entry<K,V> extends WeakReference<K> implements Map.Entry<K,V> {
        private V value;
        private final int hash;
        // 指向下一个节点
        private Entry<K,V> next;

        // 构造函数。
        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;
        }

        public K getKey() {
            return WeakHashMap.<K>unmaskNull(get());
        }

        public V getValue() {
            return value;
        }

        public V setValue(V newValue) {
        V oldValue = value;
            value = newValue;
            return oldValue;
        }

        // 判断两个Entry是否相等
        // 若两个Entry的“key”和“value”都相等，则返回true。
        // 否则，返回false
        public boolean equals(Object o) {
            if (!(o instanceof Map.Entry))
                return false;
            Map.Entry e = (Map.Entry)o;
            Object k1 = getKey();
            Object k2 = e.getKey();
            if (k1 == k2 || (k1 != null && k1.equals(k2))) {
                Object v1 = getValue();
                Object v2 = e.getValue();
                if (v1 == v2 || (v1 != null && v1.equals(v2)))
                    return true;
            }
            return false;
        }

        // 实现hashCode()
        public int hashCode() {
            Object k = getKey();
            Object v = getValue();
            return  ((k==null ? 0 : k.hashCode()) ^
                     (v==null ? 0 : v.hashCode()));
        }

        public String toString() {
            return getKey() + "=" + getValue();
        }
    }

    // HashIterator是WeakHashMap迭代器的抽象出来的父类，实现了公共了函数。
    // 它包含“key迭代器(KeyIterator)”、“Value迭代器(ValueIterator)”和“Entry迭代器(EntryIterator)”3个子类。
    private abstract class HashIterator<T> implements Iterator<T> {
        // 当前索引
        int index;
        // 当前元素
        Entry<K,V> entry = null;
        // 上一次返回元素
        Entry<K,V> lastReturned = null;
        // expectedModCount用于实现fast-fail机制。
        int expectedModCount = modCount;

        // 下一个键(强引用)
        Object nextKey = null;

        // 当前键(强引用)
        Object currentKey = null;

        // 构造函数
        HashIterator() {
            index = (size() != 0 ? table.length : 0);
        }

        // 是否存在下一个元素
        public boolean hasNext() {
            Entry[] t = table;

            // 一个Entry就是一个单向链表
            // 若该Entry的下一个节点不为空，就将next指向下一个节点;
            // 否则，将next指向下一个链表(也是下一个Entry)的不为null的节点。
            while (nextKey == null) {
                Entry<K,V> e = entry;
                int i = index;
                while (e == null && i > 0)
                    e = t[--i];
                entry = e;
                index = i;
                if (e == null) {
                    currentKey = null;
                    return false;
                }
                nextKey = e.get(); // hold on to key in strong ref
                if (nextKey == null)
                    entry = entry.next;
            }
            return true;
        }

        // 获取下一个元素
        protected Entry<K,V> nextEntry() {
            if (modCount != expectedModCount)
                throw new ConcurrentModificationException();
            if (nextKey == null && !hasNext())
                throw new NoSuchElementException();

            lastReturned = entry;
            entry = entry.next;
            currentKey = nextKey;
            nextKey = null;
            return lastReturned;
        }

        // 删除当前元素
        public void remove() {
            if (lastReturned == null)
                throw new IllegalStateException();
            if (modCount != expectedModCount)
                throw new ConcurrentModificationException();

            WeakHashMap.this.remove(currentKey);
            expectedModCount = modCount;
            lastReturned = null;
            currentKey = null;
        }

    }

    // value的迭代器
    private class ValueIterator extends HashIterator<V> {
        public V next() {
            return nextEntry().value;
        }
    }

    // key的迭代器
    private class KeyIterator extends HashIterator<K> {
        public K next() {
            return nextEntry().getKey();
        }
    }

    // Entry的迭代器
    private class EntryIterator extends HashIterator<Map.Entry<K,V>> {
        public Map.Entry<K,V> next() {
            return nextEntry();
        }
    }

    // WeakHashMap的Entry对应的集合
    private transient Set<Map.Entry<K,V>> entrySet = null;

    // 返回“key的集合”，实际上返回一个“KeySet对象”
    public Set<K> keySet() {
        Set<K> ks = keySet;
        return (ks != null ? ks : (keySet = new KeySet()));
    }

    // Key对应的集合
    // KeySet继承于AbstractSet，说明该集合中没有重复的Key。
    private class KeySet extends AbstractSet<K> {
        public Iterator<K> iterator() {
            return new KeyIterator();
        }

        public int size() {
            return WeakHashMap.this.size();
        }

        public boolean contains(Object o) {
            return containsKey(o);
        }

        public boolean remove(Object o) {
            if (containsKey(o)) {
                WeakHashMap.this.remove(o);
                return true;
            }
            else
                return false;
        }

        public void clear() {
            WeakHashMap.this.clear();
        }
    }

    // 返回“value集合”，实际上返回的是一个Values对象
    public Collection<V> values() {
        Collection<V> vs = values;
        return (vs != null ?  vs : (values = new Values()));
    }

    // “value集合”
    // Values继承于AbstractCollection，不同于“KeySet继承于AbstractSet”，
    // Values中的元素能够重复。因为不同的key可以指向相同的value。
    private class Values extends AbstractCollection<V> {
        public Iterator<V> iterator() {
            return new ValueIterator();
        }

        public int size() {
            return WeakHashMap.this.size();
        }

        public boolean contains(Object o) {
            return containsValue(o);
        }

        public void clear() {
            WeakHashMap.this.clear();
        }
    }

    // 返回“WeakHashMap的Entry集合”
    // 它实际是返回一个EntrySet对象
    public Set<Map.Entry<K,V>> entrySet() {
        Set<Map.Entry<K,V>> es = entrySet;
        return es != null ? es : (entrySet = new EntrySet());
    }

    // EntrySet对应的集合
    // EntrySet继承于AbstractSet，说明该集合中没有重复的EntrySet。
    private class EntrySet extends AbstractSet<Map.Entry<K,V>> {
        public Iterator<Map.Entry<K,V>> iterator() {
            return new EntryIterator();
        }

        // 是否包含“值(o)”
        public boolean contains(Object o) {
            if (!(o instanceof Map.Entry))
                return false;
            Map.Entry e = (Map.Entry)o;
            Object k = e.getKey();
            Entry candidate = getEntry(e.getKey());
            return candidate != null && candidate.equals(e);
        }

        // 删除“值(o)”
        public boolean remove(Object o) {
            return removeMapping(o) != null;
        }

        // 返回WeakHashMap的大小
        public int size() {
            return WeakHashMap.this.size();
        }

        // 清空WeakHashMap
        public void clear() {
            WeakHashMap.this.clear();
        }

        // 拷贝函数。将WeakHashMap中的全部元素都拷贝到List中
        private List<Map.Entry<K,V>> deepCopy() {
            List<Map.Entry<K,V>> list = new ArrayList<Map.Entry<K,V>>(size());
            for (Map.Entry<K,V> e : this)
                list.add(new AbstractMap.SimpleEntry<K,V>(e));
            return list;
        }

        // 返回Entry对应的Object[]数组
        public Object[] toArray() {
            return deepCopy().toArray();
        }

        // 返回Entry对应的T[]数组(T[]我们新建数组时，定义的数组类型)
        public <T> T[] toArray(T[] a) {
            return deepCopy().toArray(a);
        }
    }
}

说明：WeakHashMap和HashMap都是通过"拉链法"实现的散列表。它们的源码绝大部分内容都一样，这里就只是对它们不同的部分就是说明。

    WeakReference是“弱键”实现的哈希表。它这个“弱键”的目的就是：实现对“键值对”的动态回收。当“弱键”不再被使用到时，GC会回收它，WeakReference也会将“弱键”对应的键值对删除。
    “弱键”是一个“弱引用(WeakReference)”，在Java中，WeakReference和ReferenceQueue 是联合使用的。在WeakHashMap中亦是如此：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。 接着，WeakHashMap会根据“引用队列”，来删除“WeakHashMap中已被GC回收的‘弱键’对应的键值对”。
    另外，理解上面思想的重点是通过 expungeStaleEntries() 函数去理解。

关于WeakHashMap怎么实现Weak,以及如何清理key和Entry，参考 深入WeakHashMap。

WeakHashMap自动释放失效的弱引用，是通过私有的expungeStaleEntries（）方法，这个方法在大部分共有方法中被调用，参考  Java中的WeakHashMap实现分析

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推荐阅读和参考：

1.深入WeakHashMap