弱引用不增加引用计数，可被垃圾回收，用于避免循环引用和内存泄漏；通过weakref.ref()创建弱引用，WeakKeyDictionary和WeakValueDictionary实现自动清理的映射，WeakMethod用于安全绑定回调，适用于缓存、事件监听等场景。

掌握 Python 中 weakref 模块的关键在于理解弱引用与普通引用的区别，以及它在避免循环引用和节省内存方面的实际用途。弱引用不会增加对象的引用计数，因此不会阻止对象被垃圾回收。这在缓存、观察者模式或树形结构中特别有用。

什么是弱引用？

Python 默认使用强引用：只要有一个变量指向对象，该对象就不会被销毁。而弱引用允许你指向一个对象，但不阻止它被回收。

使用 weakref 创建的引用，在原对象被删除后会自动失效。

• 缓存大量对象时，不想因为引用导致内存无法释放
• 父子对象互相引用，避免循环引用导致内存泄漏
• 实现回调机制或事件监听器，避免“僵尸”监听器占用内存

基本用法：创建弱引用

使用 weakref.ref() 可以创建一个弱引用对象。调用这个引用时返回原始对象，如果对象已被回收，则返回 None。

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import weakref
class MyClass:
def init(self, name):
self.name = name
def del(self):
print(f"{self.name} 被删除")
obj = MyClass("test")
wref = weakref.ref(obj)
print(wref())  # 输出: <main.MyClass object at 0x...>
del obj        # 删除强引用，触发 del
print(wref())  # 输出: None

常用工具类：WeakKeyDictionary 和 WeakValueDictionary

这两个容器是 weakref 模块中最实用的部分，适合用于映射关系且不希望影响对象生命周期。

• 键必须是可弱引用的（通常是实例）
• 当某个键对象被回收，对应的条目会自动从字典中删除
• 适合用于给对象动态附加数据而不影响其生命周期

WeakValueDictionary：

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• 值是弱引用
• 当值对象被回收，对应键值对自动清除
• 常用于实现缓存

示例：使用 WeakValueDictionary 做缓存

import weakref
cache = weakref.WeakValueDictionary()
class CachedObject:
def init(self, name):
self.name = name
def get_object(name):
obj = cache.get(name)
if obj is None:
obj = CachedObject(name)
cache[name] = obj
print(f"创建新对象: {name}")
return obj
a = get_object("A")
b = get_object("B")
c = get_object("A")  # 应该命中缓存
print(a is c)  # True
del a, c
此时 "A" 的对象可能被回收
d = get_object("A")  # 会重新创建
print(d.name)  # 创建新对象: A

绑定方法和回调：使用 weakref.WeakMethod

如果你需要弱引用一个对象的方法（比如注册回调），直接用 ref 会保留整个实例，导致无法回收。这时应该用 WeakMethod。

import weakref
class Listener:
def on_event(self):
print("收到事件")
listener = Listener()
callback = weakref.WeakMethod(listener.on_event)
method_ref = callback()
if method_ref:
method_ref()  # 调用方法
del listener
method_ref = callback()  # 现在为 None

基本上就这些。理解 weakref 的核心是意识到“我不拥有这个对象”。只要不用强引用，配合 WeakValueDictionary 或 WeakMethod 使用，就能有效管理内存。不复杂但容易忽略。