java集合之LinkedHashSet源码分析

问题

(1)LinkedHashSet的底层使用什么存储元素?

(2)LinkedHashSet与HashSet有什么不同?

(3)LinkedHashSet是有序的吗?

(4)LinkedHashSet支持按元素访问顺序排序吗?

简介

上一节我们说HashSet中的元素是无序的,那么有没有什么办法保证Set中的元素是有序的呢?

答案是当然可以。

我们今天的主角LinkedHashSet就有这个功能,它是怎么实现有序的呢?让我们来一起学习吧。

源码分析

LinkedHashSet继承自HashSet,让我们直接上源码来看看它们有什么不同。

package java.util;

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

    private static final long serialVersionUID = -2851667679971038690L;

    // 传入容量和装载因子
    public LinkedHashSet(int initialCapacity, float loadFactor) {
        super(initialCapacity, loadFactor, true);
    }
    
    // 只传入容量, 装载因子默认为0.75
    public LinkedHashSet(int initialCapacity) {
        super(initialCapacity, .75f, true);
    }
    
    // 使用默认容量16, 默认装载因子0.75
    public LinkedHashSet() {
        super(16, .75f, true);
    }

    // 将集合c中的所有元素添加到LinkedHashSet中
    // 好奇怪, 这里计算容量的方式又变了
    // HashSet中使用的是Math.max((int) (c.size()/.75f) + 1, 16)
    // 这一点有点不得其解, 是作者偷懒?
    public LinkedHashSet(Collection<? extends E> c) {
        super(Math.max(2*c.size(), 11), .75f, true);
        addAll(c);
    }
    
    // 可分割的迭代器, 主要用于多线程并行迭代处理时使用
    @Override
    public Spliterator<E> spliterator() {
        return Spliterators.spliterator(this, Spliterator.DISTINCT | Spliterator.ORDERED);
    }
}

完了,结束了,就这么多,这是全部源码了,真的。

可以看到,LinkedHashSet中一共提供了5个方法,其中4个是构造方法,还有一个是迭代器。

4个构造方法都是调用父类的super(initialCapacity, loadFactor, true);这个方法。

这个方法长什么样呢?

还记得我们上一节说过一个不是public的构造方法吗?就是它。

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

如上所示,这个构造方法里面使用了LinkedHashMap来初始化HashSet中的map。

现在这个逻辑应该很清晰了,LinkedHashSet继承自HashSet,它的添加、删除、查询等方法都是直接用的HashSet的,唯一的不同就是它使用LinkedHashMap存储元素。

那么,开篇那几个问题是否能回答了呢?

总结

(1)LinkedHashSet的底层使用LinkedHashMap存储元素。

(2)LinkedHashSet是有序的,它是按照插入的顺序排序的。

彩蛋

通过上面的学习,我们知道LinkedHashSet底层使用LinkedHashMap存储元素,而LinkedHashMap是支持按元素访问顺序遍历元素的,也就是可以用来实现LRU的,还记得吗?

那么,LinkedHashSet支持按元素访问顺序排序吗?

让我们一起来分析下。

首先,LinkedHashSet所有的构造方法都是调用HashSet的同一个构造方法,如下:

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

然后,通过调用LinkedHashMap的构造方法初始化map,如下所示:

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

可以看到,这里把accessOrder写死为false了。

所以,LinkedHashSet是不支持按访问顺序对元素排序的,只能按插入顺序排序。