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【Java集合/容器类笔记】

时间:2023-08-12

【Map专题】

HashMap 

分散Hash值:   (h ^ (h >>> 16)) & HASH_BITS  (二进制全为1的32位最大值)

计算hash值在数组中的下标位置  : idx = (table.length - 1) & hash ;  

链表大于多少时扩展为红黑树?    

TREEIFY_THRESHOLD = 8      链表长度 >= 7 (TREEIFY_THRESHOLD - 1) 时转为树

树何时退化为链表 ?

(root.right == null  ||  (rl = root.left) == null || rl.left == null) 退为链表:first.untreeify(map) 

以为判断对应最大节点数为 6,也就是树节点 <= 6 时,退化为链表

HashMap底层数组 扩容条件,缩容条件

允许Null key,hashcode = 0;允许null value

HashMap红黑树实现:

HashMap 删除后调整:java.util.HashMap.TreeNode#balanceDeletion

HashMap  插入后调整:java.util.HashMap.TreeNode#balanceInsertion

linkedHashMap

实现了LRU

TreeMap   (key 存放为排序的树)

TreeMap 中红黑树与 HashMap中红黑树是否同一实现? 不是

TreeMap 与TreeSet 中的 tailMap( fromKey ) 从红黑树中查找比fromKey大的值的集合 ,用于实现一致性Hash

ConcurrentHashMap  (并发迁移源码需要进一步学习)

该map读写锁的实现特性

扩容时,是否加全局锁    REP: 扩容创建新数组 ,替换老数组

jdk1.8 放弃 Segment 

维护AQS 队列需要更多的资源

synchronized  已经做过偏向锁优化

扩容核心方法:    java.util.concurrent.ConcurrentHashMap#transfer 

扩容阈值计算:sizeCtl = 0.75*n;   jdk代码优化:sizeCtl = (n << 1) - (n >>> 1); 

容量为2的幂次方的目的:

1)计算下标值       

2)方便数据扩容迁移 (ex: 1 放在 1的位置 或者 是 1 + length的位置)   

如何判断放在高位还是低位? REP :比如默认的len=16 ; 迁移hash = 20 , runbit = 20 & 16 (10000)去后四位的意思,IF (runbit == 0 )THEN 低位数组 ELSE 新扩容出的高位数组 ;

其他问题:

读不加锁的原因?

REP:数组 volatile修饰、Node volatile修饰

IdentityHashMap

允许空值且相互不覆盖,空值key 转换为 new Object()

hashCode实现 :System.identityHashCode 生成对象唯一的hashCode 

关键区别:类似对象地址作为对象hashCode保证唯一性,

EX: str1 = new String("abc") 作为key ,new出的每次都不一样,

但用 get("abc") 也能获取,存在不确定性,应该用 get( str1 )

【Collection专题】


【List】

ArrayList

扩容因子、条件 :大于扩容因子时(一般是0.75),扩容为原来的两倍

缩容条件 :减少到1/4时,缩容为1/2

linkedList

是否双向链表?REP:双向链表,Node包含pre、next指针

CopyOnWriteList

  源码设计中的疑问 ,为什么 方法内用final引入成员变量

REP:1、防止在内部类中成员变量的值被改变  

实现:每次写入一个元素时,直接拷贝整个数组扩容,赋值到最后一个元素

优点:适合并发场景,读多,写极少的情况,读无锁高性能

缺点:写一个,扩容一个元素拷贝整个数组,写频繁的场景性能影响大

【Set】

无序集合:HashSet 、linkedHashSet

HashSet

底层为HashMap,只存key,固定一个相同的value (new Object)

linkedHashSet

基于HashSet 、主要区别是 spliterator方法的实现,用于区分是否要按add 迭代顺序输出

有序集合::TreeSet implements SortedSet

TreeSet 也有tailMap方法

【Queue】

阻塞队列:BlockingQueue(Dqueue 双端队列): linkedBlockingQueue、ArrayBlockingQueue

一般用于线程池任务队列

优先队列:PriorityQueue

延迟队列:DelayQueue

底层基于PriorityQueue按自定义的delay时间排序,delay时间<=0时才能被取出

队列中存放的都Delayed对象,实现getDelay(TimeUnit)方法、compareTo方法

【延伸】

StringBuffer (同步锁) 、StringBuilder (不安全)

append的实现:str.getChars(0, len, value, count);     读取到value原始数组,空间不足时,扩展value

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