[Item 7] WeakHashMap의 동작 방식

참조 유형

자바의 참조 유형에는 4가지 종류가 있음
- 참조 유형에 따라 GC 실행 여부와 시점이 달라짐

Strong Reference

자바의 기본 참조 유형
어떤 변수가 객체에 대한 참조를 가지고 있는 한, 해당 객체는 GC의 대상이 되지 않음

MyClass obj = new MyClass(); // obj가 new MyClass() 를 들고 있으므로 GC X

obj = null; // 이 시점부터 new MyClass() 인스턴스가 gc의 대상이 됨

Soft Reference

SoftReference를 통해 들고 있는 경우 (다른 변수에 할당되어 있으면 GC 안 됨, 강한 참조)
JVM 메모리가 부족한 경우에만 gc의 대상이 됨

SoftReference<MyClass> obj = new SoftReference<>(new MyClass());

// 메모리가 부족하면 new MyClass() 인스턴스는 GC의 대상

Weak Reference

WeakReference를 통해 들고 있는 경우 (다른 변수에 할당되어 있으면 GC 안 됨, 강한 참조)
JVM 메모리에 관게 없이 gc의 대상이 됨

WeakReference<MyClass> obj = new WeakReference<>(new MyClass());

// 메모리에 관계 없이 new MyClass() 인스턴스는 항상 GC의 대상

Phantom Reference

생략 (잘 사용되지 않는다고 함)

WeakHashMap의 동작 방식

Map에 (key, value)를 넣을 때 VO가 아닌 key에 대한 참조가 사라진다면 key를 통해서는 value에 접근할 수 있는 방법이 없다.
- 하지만 일반적인 HashMap은 value를 계속 가지고 있는다.
WeakHashMap은 내부적으로 WeakReference를 사용해 Map에 삽입된 Entry 중 Key에 대한 참조가 null이 될 경우 gc할 때 value까지 삭제한다.

WeakHashMap 코드 일부

private static class Entry<K,V> extends WeakReference<Object> implements Map.Entry<K,V> {
    V value;
    final int hash;
    Entry<K,V> next;

    Entry(Object key, V value,
          ReferenceQueue<Object> queue,
          int hash, Entry<K,V> next) {
        super(key, queue); // HashMap의 key를 WeakReference의 생성자로 전달한다
        this.value = value;
        this.hash  = hash;
        this.next  = next;
    }

동작 예시

WeakHashMap<MyClass, String> map = new WeakHashMap<>();

MyClass obj1 = new MyClass();
MyClass obj2 = new MyClass();

map.put(obj1, "obj1");
map.put(obj2, "obj2");

obj1 = null; // obj1에 대한 참조가 WeakHashMap 내의 WeakReference만 남게 됨 -> gc의 대상이 됨

System.gc(); // 항상 gc를 보장하진 않음, gc가 이뤄졌다고 가정

map.keySet()
    .forEach(key -> System.out.println(map.get(key))); // obj2

2023-java-study / book-study

[Item 7] WeakHashMap의 동작 방식 #20

참조 유형

Strong Reference

Soft Reference

Weak Reference

Phantom Reference

WeakHashMap의 동작 방식

WeakHashMap 코드 일부

동작 예시

참고 자료