HashSet、LinkedHashSet、LinkedHashMap的简单研究

一、关于HashSet的一些结论 

        HashSet在它的构造函数中，封装的是HashMap，因此理解了HashMap，HashSet就显得非常非常简单。怪不得好多大佬在分析结合框架源码的时候，都没有关于HashSet的文章，自己去看了源码才知道原因。因此HashSet使用的也是“数组+链表”的数据结构，书上称之为“链表散列”，真是太拗口了。特点不用说了，参照HashMap说。估计面试的时候，面试官也不会问HashSet，应该会直接问HashMap。

        //底层用于存放数据的map的引用，在HashMap的构造函数中被初始化
        private transient HashMap<E,Object> map;
        //HashMap是一组键值对，HashSet的元素视为“key”，它的值恒为一个object对象
        private static final Object PRESENT = new Object();
        
        //空参构造函数，底层创建一个HashMap对象
        public HashSet() {
            map = new HashMap<>();
        }

        //使用指定的初始容量和加载因子来构建HashMap对象
        public HashSet(int initialCapacity, float loadFactor) {
            map = new HashMap<>(initialCapacity, loadFactor);
        }

        //使用指定的初始容量，使用默认的加载因子来构建HashMap对象
        public HashSet(int initialCapacity) {
            map = new HashMap<>(initialCapacity);
        }

 

二、关于LinkedHashMap的一些结论  

        LinkedHashMap的内部类继承了HashMap的内部类。这些内部类统统可以视为节点。也就是说LinkedHashMap的节点扩展了HashMap的节点。LinkedHashMap内部的这个新节点，新增了两个引用，before指向前一个新节点，after指向后一个新节点。另外，在初始化HashMap的时候，曾经有一个init（）方法。这个时候就派上用场了。LinkedHashMap重写了init（）方法，在init（）方法中创建一个头节点header。第一次添加新元素的时候，调用下面的addBefore()方法，将其添加到这个这个头节点的后面。添加第二个元素的时候，放到第一个元素的后面，并使用addBefore()方法调整指针。如此类推，形成了一个双向循环链表。

        每个节点的before和after引用在逻辑上也形成了一个双向循环链表。因此，在迭代LinkedHashMap的时候，才能按照元素的插入顺序进行迭代。双向循环链表的逻辑示意图如图所示，图片来源：点击打开链接

                

    //LinkedHashMap的entry继承自HashMap的Entry。
    private static class Entry<K,V> extends HashMap.Entry<K,V> {
        //多出的这两个引用，分别指向的是 前一个节点 和 后一个节点
        Entry<K,V> before, after;
        //使用的是HashMap的Entry构造
        Entry(int hash, K key, V value, HashMap.Entry<K,V> next) {
            super(hash, key, value, next);
        }
        
        //此方法在插入新节点以后调用，一般把头节点 传递给这个 existingEntry
        //这个方法的意思是这样的，元素被插入到最后一个位置，需要调整一些指针的指向。
        private void addBefore(Entry<K,V> existingEntry) {
            after  = existingEntry; //把当前插入节点的后继  指向头结点
            before = existingEntry.before; //把当前插入节点的前驱指向 头结点的前一个，就是曾经的末尾节点
            before.after = this; //把曾经的末尾节点的后继 是 当前插入的节点
            after.before = this; //把头结点 的前驱 指向当前节点。当前节点就是末尾节点了
        }
        //省略部分代码
}

        LinkedHashMap继承了父类HashMap的添加元素put方法。并且，LinkedHsahMap还重写了向哈希表中添加元素的方法。主要被修改的代码如下:

 void createEntry(int hash, K key, V value, int bucketIndex) {
        HashMap.Entry<K,V> old = table[bucketIndex];
        Entry<K,V> e = new Entry<>(hash, key, value, old);
        table[bucketIndex] = e;
        //调用新节点的方法。这个方法的作用就是将e放在双向循环链表的末尾，需要将一些指向进行修改的操作。
        e.addBefore(header);
        size++;
    }

 

三、关于LinkedHashSet的一些结论

        LinkedHashSet继承自HashSet，HashSet封装的是HashMap。因为。因此LinkedHashSet的底层数据结构是“数组+链表”。点开LinkedHashSet的构造函数，调用的是HashSet的构造函数。LinedHashSet希望是有序的，因此在父类 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。

        

public LinkedHashSet(int initialCapacity, float loadFactor) {
        super(initialCapacity, loadFactor, true);
    }

HashSet(int initialCapacity, float loadFactor, boolean dummy) {
        map = new LinkedHashMap<>(initialCapacity, loadFactor);//专门为LinkedHashSet创建了一个有序的LinkedHashMap
    }