WeakHashMap与并发修改

Question

我正在阅读关于WeakHashMap的Java，我了解基本概念。因为GC线程在后台运行，所以您可以得到“不寻常的行为”，例如迭代时的ConcurrentModificationException等等。

我不明白的是，如果默认实现没有同步，并且不以任何方式包含锁，那么为什么不可能得到不一致的状态。假设你有两条线。GC线程在某个索引中删除某个键，同时在同一索引处删除某个键，用户线程在数组中插入一个键值对。

对我来说，如果没有同步，那么获得不一致的散列映射的风险就很高。

更糟糕的是，这样做可能会非常危险，因为v实际上可能是空的。

if (map.contains(k)) {
   V v = map.get(k)
}

我是不是遗漏了什么？

Answer 1

您提到的不一致状态问题不会出现，因为GC没有主动地重构WeakHashMaps。当垃圾收集器释放弱引用的引用时，对应的条目不会物理地从映射中删除；条目只是变得陈旧，没有键。稍后，在地图上的其他操作中，条目可能会被实际删除，但GC不会承担此责任。

您可以看到一个Java版本在grepcode上实现了这个设计。

Answer 2

您所描述的是文档明确指出的内容：

因为垃圾收集器可以在任何时候丢弃键，所以WeakHashMap的行为可能就像一个未知的线程正在悄悄地删除条目一样。

您所犯的唯一错误是假设您可以通过同步来保护状态。这不起作用，因为同步在GC方面不会是相互的。引用下列文件：

特别是，即使您在WeakHashMap实例上同步，并且没有调用它的mutator方法，size方法也有可能随时间返回较小的值，isEmpty方法返回false，然后返回true，containsKey方法返回true，稍后返回给定键的false，get方法返回给定键的值，但稍后返回null，返回put方法返回null，而remove方法返回以前出现在地图上的密钥，并对键集、值集合和条目集进行连续检查，以依次生成较小数量的元素。

Answer 3

这个类主要用于关键对象，其相等方法使用==运算符测试对象标识。一旦这样的键被丢弃，它就永远无法被重新创建，因此不可能在以后的某个时候在WeakHashMap中查找该键，并且对它的条目被删除感到惊讶。

因此，如果对基于身份检查的对象使用WeakHashMap，那么一切都很好。您提到的第一种情况(“GC线程删除某个索引中的某个键，同时在同一索引处，用户线程在数组中插入一个键值对”)。这是不可能的，因为只要用户线程保持对键对象的引用，它就不能被GC丢弃。

第二个例子也是这样：

if (map.contains(k)) {
   V v = map.get(k)
}

您保留引用k，这样就可以访问相应的对象，并且不能丢弃。

但

这个类将很好地处理不基于对象标识(例如字符串实例)的等于方法的关键对象。然而，对于这样的可重新创建的密钥对象，自动删除其键已被丢弃的WeakHashMap条目可能会令人困惑。