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李大辉 · 更新于 2018-11-28 11:00:43

LinkedHashSet 的实现原理

LinkedHashSet 概述

思考了好久,到底要不要总结 LinkedHashSet 的内容 = = 我在之前的博文中,分别写了 HashMap 和 HashSet,然后我们可以看到 HashSet 的方法基本上都是基于 HashMap 来实现的,说白了,HashSet内部的数据结构就是一个 HashMap,其方法的内部几乎就是在调用 HashMap 的方法。

LinkedHashSet 首先我们需要知道的是它是一个 Set 的实现,所以它其中存的肯定不是键值对,而是值。此实现与 HashSet 的不同之处在于,LinkedHashSet 维护着一个运行于所有条目的双重链接列表。此链接列表定义了迭代顺序,该迭代顺序可为插入顺序或是访问顺序。

看到上面的介绍,是不是感觉其与 HashMap 和 LinkedHashMap 的关系很像?

注意,此实现不是同步的。如果多个线程同时访问链接的哈希Set,而其中至少一个线程修改了该 Set,则它必须保持外部同步。

小 Demo

LinkedHashMap的实现原理中,通过例子演示了 HashMap 和 LinkedHashMap 的区别。举一反三,我们现在学习的LinkedHashSet与之前的很相同,只不过之前存的是键值对,而现在存的只有值。

所以我就不再具体的贴代码在这边了,但我们可以肯定的是,LinkedHashSet 是可以按照插入顺序或者访问顺序进行迭代。

LinkedHashSet 的实现

对于 LinkedHashSet 而言,它继承与 HashSet、又基于 LinkedHashMap 来实现的。

LinkedHashSet 底层使用 LinkedHashMap 来保存所有元素,它继承与 HashSet,其所有的方法操作上又与 HashSet 相同,因此 LinkedHashSet 的实现上非常简单,只提供了四个构造方法,并通过传递一个标识参数,调用父类的构造器,底层构造一个 LinkedHashMap 来实现,在相关操作上与父类 HashSet 的操作相同,直接调用父类 HashSet 的方法即可。LinkedHashSet 的源代码如下:

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

    private static final long serialVersionUID = -2851667679971038690L;

    /**
     * 构造一个带有指定初始容量和加载因子的新空链接哈希set。
     *
     * 底层会调用父类的构造方法,构造一个有指定初始容量和加载因子的LinkedHashMap实例。
     * @param initialCapacity 初始容量。
     * @param loadFactor 加载因子。
     */
    public LinkedHashSet(int initialCapacity, float loadFactor) {
        super(initialCapacity, loadFactor, true);
    }

    /**
     * 构造一个带指定初始容量和默认加载因子0.75的新空链接哈希set。
     *
     * 底层会调用父类的构造方法,构造一个带指定初始容量和默认加载因子0.75的LinkedHashMap实例。
     * @param initialCapacity 初始容量。
     */
    public LinkedHashSet(int initialCapacity) {
        super(initialCapacity, .75f, true);
    }

    /**
     * 构造一个带默认初始容量16和加载因子0.75的新空链接哈希set。
     *
     * 底层会调用父类的构造方法,构造一个带默认初始容量16和加载因子0.75的LinkedHashMap实例。
     */
    public LinkedHashSet() {
        super(16, .75f, true);
    }

    /**
     * 构造一个与指定collection中的元素相同的新链接哈希set。
     *
     * 底层会调用父类的构造方法,构造一个足以包含指定collection
     * 中所有元素的初始容量和加载因子为0.75的LinkedHashMap实例。
     * @param c 其中的元素将存放在此set中的collection。
     */
    public LinkedHashSet(Collection<? extends E> c) {
        super(Math.max(2*c.size(), 11), .75f, true);
        addAll(c);
    }
}

以上几乎就是 LinkedHashSet 的全部代码了,那么读者可能就会怀疑了,不是说 LinkedHashSet 是基于 LinkedHashMap 实现的吗?那我为什么在源码中甚至都没有看到出现过 LinkedHashMap。不要着急,我们可以看到在 LinkedHashSet 的构造方法中,其调用了父类的构造方法。我们可以进去看一下:

/**
     * 以指定的initialCapacity和loadFactor构造一个新的空链接哈希集合。
     * 此构造函数为包访问权限,不对外公开,实际只是是对LinkedHashSet的支持。
     *
     * 实际底层会以指定的参数构造一个空LinkedHashMap实例来实现。
     * @param initialCapacity 初始容量。
     * @param loadFactor 加载因子。
     * @param dummy 标记。
     */
HashSet(int initialCapacity, float loadFactor, boolean dummy) {
    map = new LinkedHashMap<E,Object>(initialCapacity, loadFactor);
}

在父类 HashSet 中,专为 LinkedHashSet 提供的构造方法如下,该方法为包访问权限,并未对外公开。

由上述源代码可见,LinkedHashSet 通过继承 HashSet,底层使用 LinkedHashMap,以很简单明了的方式来实现了其自身的所有功能。

总结

以上就是关于 LinkedHashSet 的内容,我们只是从概述上以及构造方法这几个方面介绍了,并不是我们不想去深入其读取或者写入方法,而是其本身没有实现,只是继承于父类 HashSet 的方法。

所以我们需要注意的点是:

  • LinkedHashSet 是 Set 的一个具体实现,其维护着一个运行于所有条目的双重链接列表。此链接列表定义了迭代顺序,该迭代顺序可为插入顺序或是访问顺序。
  • LinkedHashSet 继承与 HashSet,并且其内部是通过 LinkedHashMap 来实现的。有点类似于我们之前说的LinkedHashMap 其内部是基于 Hashmap 实现一样,不过还是有一点点区别的(具体的区别大家可以自己去思考一下)。
  • 如果我们需要迭代的顺序为插入顺序或者访问顺序,那么 LinkedHashSet 是需要你首先考虑的。