JavaのコレクションフレームワークのWeakHashMapについて詳しく説明します。

WeakHashMapはJavaコレクションの一種であり、特殊なMapの実装クラスです。AbstractMapクラスを継承し、Mapインターフェースを実装しています。WeakHashMapの特徴は、そのキーが弱い参照であることです。つまり、あるキーが他のオブジェクトに参照されていない場合、ガベージコレクターが実行されると、そのキーとそれに対応する値が自動的に削除されます。

WeakHashMapの弱い参照特性は、特定のシーンにおいて非常に有用となります。例えば、大量のオブジェクトをキャッシュする必要がある場合、HashMapを使用するとメモリがオーバーフローする可能性があります。しかし、WeakHashMapをキャッシュとして使用すると、キャッシュされたキーが他のオブジェクトに参照されていない場合、ガベージコレクタがそのキーとそれに対応する値を自動的に削除し、メモリを開放します。

WeakHashMapとHashMapは、弱参照特性以外は基本的に同じです。nullの値やnullのキーを保存することができ、操作の複雑さもHashMapと同じです。ただし、WeakHashMapの弱参照特性により、性能がわずかに低下する可能性があります。

WeakHashMapを使用した例を以下に示します。

import java.util.Map;
import java.util.WeakHashMap;

public class WeakHashMapExample {
    public static void main(String[] args) {
        Map<Key, Value> map = new WeakHashMap<>();

        Key key1 = new Key(1);
        Value value1 = new Value("value1");

        Key key2 = new Key(2);
        Value value2 = new Value("value2");

        map.put(key1, value1);
        map.put(key2, value2);

        System.out.println(map); // {Key@1=Value[value1], Key@2=Value[value2]}

        key1 = null;
        System.gc();

        System.out.println(map); // {Key@2=Value[value2]}
    }
}

class Key {
    private int id;

    public Key(int id) {
        this.id = id;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Key@" + id;
    }
}

class Value {
    private String value;

    public Value(String value) {
        this.value = value;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Value[" + value + "]";
    }
}

上記の例では、私たちはWeakHashMapオブジェクトを作成し、2つのキーと値を保存しました。次に、最初のキーをnullに設定し、その後、手動でガベージコレクタを実行しました。最後に、マップの内容を印刷すると、最初のキーとそれに対応する値が自動的に削除されていることが分かります。

WeakHashMapを使用する際には、keyとvalueが弱参照であることに注意する必要があります。そのため、オブジェクトの参照に慎重に取り扱うように注意してください。意図しない状況を避けるために。