Java WeakHashMap

Een uitgebreide handleiding voor Java's WeakHashMap, met aanmaak, kernverschillen met HashMap, praktische voorbeelden en essentiële methoden.

De WeakHashMap-klasse is onderdeel van het Java Collections Framework en implementeert de Map-interface. Het gedraagt zich als een normale hash-tabel maar slaat keys op als zwakke referenties, wat hen laat claimen door de garbage collector wanneer ze niet meer in gebruik zijn.

Let op: Keys in een WeakHashMap zijn verpakt in WeakReference-objecten.

Een zwakke referentie kan garbage-collected worden als het programma geen sterke referentie meer naar het key-object houdt.

Een WeakHashMap aanmaken

Eerst, importeer java.util.WeakHashMap:

import java.util.WeakHashMap;

Instantieer het, optioneel met initiële capaciteit en load factor:

// WeakHashMap met capaciteit 8 en load factor 0.6 WeakHashMap<Key, Value> numbers = new WeakHashMap<>(8, 0.6);

Parameters:

• capaciteit – het aantal entries dat de map kan bevatten voordat resizing. Standaard is 16.
• loadFactor – de drempel waarbij de map uitbreidt. Standaard is 0.75.

Bij geen parameters gelden de standaardwaarden:

WeakHashMap<Key, Value> numbers = new WeakHashMap<>();

HashMap vs. WeakHashMap

Terwijl beide Map implementeren, ligt het cruciale verschil in referentiekracht:

• HashMap – keys zijn sterke referenties; entries persisteren tot expliciete verwijdering.
• WeakHashMap – keys zijn zwakke referenties; entries verdwijnen wanneer de key niet meer bereikbaar is.

Voorbeeld dat het gedrag demonstreert:

import java.util.WeakHashMap; class Main { public static void main(String[] args) { WeakHashMap<String, Integer> numbers = new WeakHashMap<>(); String two = new String("Two"); Integer twoValue = 2; String four = new String("Four"); Integer fourValue = 4; numbers.put(two, twoValue); numbers.put(four, fourValue); System.out.println("WeakHashMap: " + numbers); // Nullify de referentie naar de key two = null; System.gc(); System.out.println("WeakHashMap na GC: " + numbers); } }

Output:

WeakHashMap: {Four=4, Two=2} WeakHashMap na GC: {Four=4}

De entry voor "Two" verdwijnt omdat de key niet meer sterk bereikbaar is. In contrast, een HashMap zou de entry behouden:

import java.util.HashMap; class Main { public static void main(String[] args) { HashMap<String, Integer> numbers = new HashMap<>(); String two = new String("Two"); Integer twoValue = 2; String four = new String("Four"); Integer fourValue = 4; numbers.put(two, twoValue); numbers.put(four, fourValue); System.out.println("HashMap: " + numbers); two = null; System.gc(); System.out.println("HashMap na GC: " + numbers); } }

Output:

HashMap: {Four=4, Two=2} HashMap na GC: {Four=4, Two=2}

Dus, WeakHashMap is ideaal wanneer je wilt dat de map automatisch geheugen vrijgeeft gebonden aan ongebruikte keys.

Omzetten vanuit een andere Map

Instantieer een WeakHashMap vanuit een bestaande map om de entries te kopiëren:

import java.util.HashMap; import java.util.WeakHashMap; class Main { public static void main(String[] args) { HashMap<String, Integer> evenNumbers = new HashMap<>(); String two = new String("Two"); evenNumbers.put(two, 2); System.out.println("HashMap: " + evenNumbers); WeakHashMap<String, Integer> numbers = new WeakHashMap<>(evenNumbers); System.out.println("WeakHashMap: " + numbers); } }

Output:

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

Belangrijkste methoden van WeakHashMap

Hieronder een selectie van de meest frequente operaties.

Entries invoegen

• put(key, value) – voegt een mapping toe.
• putAll(map) – voegt een andere map samen.
• putIfAbsent(key, value) – voegt alleen toe als key afwezig is.

Voorbeeld:

import java.util.WeakHashMap; class Main { public static void main(String[] args) { WeakHashMap<String, Integer> evenNumbers = new WeakHashMap<>(); evenNumbers.put(new String("Two"), 2); evenNumbers.putIfAbsent(new String("Four"), 4); System.out.println("Even numbers: " + evenNumbers); WeakHashMap<String, Integer> numbers = new WeakHashMap<>(); numbers.put(new String("One"), 1); numbers.putAll(evenNumbers); System.out.println("All numbers: " + numbers); } }

Output:

Even numbers: {Four=4, Two=2} All numbers: {Two=2, Four=4, One=1}

Entries benaderen

Haal data op via:

• get(key) – retourneert de waarde of null als afwezig.
• getOrDefault(key, default) – retourneert een default als key ontbreekt.
• entrySet(), keySet(), values() – itereer over entries, keys of values.

Voorbeeld:

import java.util.WeakHashMap; class Main { public static void main(String[] args) { WeakHashMap<String, Integer> numbers = new WeakHashMap<>(); numbers.put(new String("One"), 1); numbers.put(new String("Two"), 2); System.out.println("Map: " + numbers); System.out.println("Entry set: " + numbers.entrySet()); System.out.println("Keys: " + numbers.keySet()); System.out.println("Values: " + numbers.values()); System.out.println("Get Two: " + numbers.get("Two")); System.out.println("GetOrDefault Four: " + numbers.getOrDefault("Four", 4)); } }

Output:

Map: {Two=2, One=1} Entry set: [Two=2, One=1] Keys: [Two, One] Values: [1, 2] Get Two: 2 GetOrDefault Four: 4

Entries verwijderen

• remove(key) – verwijdert en retourneert de waarde.
• remove(key, value) – verwijdert alleen als de huidige mapping matcht met de meegegeven waarde.
• clear() – leegt de map.
• containsKey(key), containsValue(value), size(), isEmpty()

Voorbeeld:

import java.util.WeakHashMap; class Main { public static void main(String[] args) { WeakHashMap<String, Integer> numbers = new WeakHashMap<>(); numbers.put(new String("One"), 1); numbers.put(new String("Two"), 2); System.out.println("Map: " + numbers); int removed = numbers.remove("Two"); System.out.println("Verwijderde waarde: " + removed); boolean removedIf = numbers.remove("One", 3); System.out.println("Verwijderd {One=3}? " + removedIf); System.out.println("Na verwijdering: " + numbers); } }

Output:

Map: {Two=2, One=1} Verwijderde waarde: 2 Verwijderd {One=3}? false Na verwijdering: {One=1}

Aanvullende utilities

Voor een diepere duik, raadpleeg de officiële Java WeakHashMap-documentatie.