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Java集合之LinkedHashSet原始碼分析

一、簡介

HashSet中的元素是無序的,那麼有沒有什麼辦法保證Set中的元素是有序的呢?

答案是當然可以。今天的主角LinkedHashSet就有這個功能,它是怎麼實現有序的呢?

二、原始碼分析

LinkedHashSet繼承自HashSet,讓我們直接上原始碼來看看它們有什麼不同。

package java.util;

// LinkedHashSet繼承自HashSet
public class LinkedHashSet<E>
    extends HashSet<E>
    implements Set<E>, Cloneable, java.io.Serializable {

    private static final long serialVersionUID = -2851667679971038690L;

    // 傳入容量和裝載因子
    public LinkedHashSet(int initialCapacity, float loadFactor) {
        super(initialCapacity, loadFactor, true);
    }
    
    // 只傳入容量, 裝載因子預設為0.75
    public LinkedHashSet(int initialCapacity) {
        super(initialCapacity, .75f, true);
    }
    
    // 使用預設容量16, 預設裝載因子0.75
    public LinkedHashSet() {
        super(16, .75f, true);
    }

    // 將集合c中的所有元素新增到LinkedHashSet中
    // 好奇怪, 這裡計算容量的方式又變了
    // HashSet中使用的是Math.max((int) (c.size()/.75f) + 1, 16)
    // 這一點有點不得其解, 是作者偷懶?
    public LinkedHashSet(Collection<? extends E> c) {
        super(Math.max(2*c.size(), 11), .75f, true);
        addAll(c);
    }
    
    // 可分割的迭代器, 主要用於多執行緒並行迭代處理時使用
    @Override
    public Spliterator<E> spliterator() {
        return Spliterators.spliterator(this, Spliterator.DISTINCT | Spliterator.ORDERED);
    }
}

可以看到,LinkedHashSet中一共提供了5個方法,其中4個是構造方法,還有一個是迭代器。

4個構造方法都是呼叫父類的super(initialCapacity, loadFactor, true);這個方法。

這個方法長什麼樣呢?

還記得我們上一節說過一個不是public的構造方法嗎?就是它。

// HashSet的構造方法
HashSet(int initialCapacity, float loadFactor, boolean dummy) {
    map = new LinkedHashMap<>(initialCapacity, loadFactor);
}

如上所示,這個構造方法裡面使用了LinkedHashMap

來初始化HashSet中的map

現在這個邏輯應該很清晰了,LinkedHashSet繼承自HashSet,它的新增、刪除、查詢等方法都是直接用的HashSet的,唯一的不同就是它使用LinkedHashMap儲存元素。

三、總結

  1. LinkedHashSet的底層使用LinkedHashMap儲存元素。
  2. LinkedHashSet是有序的,它是按照插入的順序排序的。

四、拓展

通過原始碼,我們知道LinkedHashSet底層使用LinkedHashMap儲存元素,而LinkedHashMap是支援按元素訪問順序遍歷元素的,也就是可以用來實現LRU的,java集合之LinkedHashMap原始碼分析

那麼,LinkedHashSet支援按元素訪問順序排序嗎?

讓我們一起來分析下。

首先,LinkedHashSet所有的構造方法都是呼叫HashSet的同一個構造方法,如下:

// HashSet的構造方法
HashSet(int initialCapacity, float loadFactor, boolean dummy) {
    map = new LinkedHashMap<>(initialCapacity, loadFactor);
}

然後,通過呼叫LinkedHashMap的構造方法初始化map,如下所示:

public LinkedHashMap(int initialCapacity, float loadFactor) {
    super(initialCapacity, loadFactor);
    accessOrder = false;
}

可以看到,這裡把accessOrder寫死為false了。

所以,LinkedHashSet是不支援按訪問順序對元素排序的,只能按插入順序排序。