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0da21d784a
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288fb85d92
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@ -4,7 +4,7 @@
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* [缓存池](#缓存池)
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* [二、String](#二string)
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* [概览](#概览)
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* [String 不可变的好处](#string-不可变的好处)
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* [不可变的好处](#不可变的好处)
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* [String, StringBuffer and StringBuilder](#string,-stringbuffer-and-stringbuilder)
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* [String.intern()](#stringintern)
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* [三、运算](#三运算)
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@ -153,7 +153,7 @@ public final class String
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private final char value[];
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```
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## String 不可变的好处
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## 不可变的好处
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**1. 可以缓存 hash 值**
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@ -212,7 +212,7 @@ String s5 = "bbb";
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System.out.println(s4 == s5); // true
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```
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在 Java 7 之前,字符串常量池被放在运行时常量池中,它属于永久代。而在 Java 7,字符串常量池被放在堆中。这是因为永久代的空间有限,在大量使用字符串的场景下会导致 OutOfMemoryError 错误。
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在 Java 7 之前,字符串常量池被放在运行时常量池中,它属于永久代。而在 Java 7,字符串常量池被移到 Native Method 中。这是因为永久代的空间有限,在大量使用字符串的场景下会导致 OutOfMemoryError 错误。
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- [StackOverflow : What is String interning?](https://stackoverflow.com/questions/10578984/what-is-string-interning)
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- [深入解析 String#intern](https://tech.meituan.com/in_depth_understanding_string_intern.html)
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@ -583,19 +583,7 @@ protected void finalize() throws Throwable {}
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## equals()
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**1. equals() 与 == 的区别**
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- 对于基本类型,== 判断两个值是否相等,基本类型没有 equals() 方法。
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- 对于引用类型,== 判断两个实例是否引用同一个对象,而 equals() 判断引用的对象是否等价,根据引用的对象的 equals() 方法的具体实现来进行比较。
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```java
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Integer x = new Integer(1);
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Integer y = new Integer(1);
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System.out.println(x.equals(y)); // true
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System.out.println(x == y); // false
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```
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**2. 等价关系**
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**1. 等价关系**
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(一)自反性
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@ -632,6 +620,18 @@ x.equals(y) == x.equals(y); // true
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x.equals(null); // false;
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```
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**2. equals() 与 ==**
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- 对于基本类型,== 判断两个值是否相等,基本类型没有 equals() 方法。
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- 对于引用类型,== 判断两个实例是否引用同一个对象,而 equals() 判断引用的对象是否等价,根据引用对象 equals() 方法的具体实现来进行比较。
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```java
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Integer x = new Integer(1);
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Integer y = new Integer(1);
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System.out.println(x.equals(y)); // true
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System.out.println(x == y); // false
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```
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**3. 实现**
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- 检查是否为同一个对象的引用,如果是直接返回 true;
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@ -1005,7 +1005,7 @@ public class A {
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**4. 静态内部类**
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非静态内部类依赖于需要外部类的实例,而静态内部类不需要。
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||||
非静态内部类依赖于外部类的实例,而静态内部类不需要。
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```java
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public class OuterClass {
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139
notes/Java 容器.md
139
notes/Java 容器.md
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@ -14,6 +14,7 @@
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* [ConcurrentHashMap](#concurrenthashmap)
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* [LinkedHashMap](#linkedhashmap)
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* [WeekHashMap](#weekhashmap)
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* [附录](#附录)
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* [参考资料](#参考资料)
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<!-- GFM-TOC -->
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@ -24,15 +25,15 @@
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## Collection
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<div align="center"> <img src="../pics//java-collections.png"/> </div><br>
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<div align="center"> <img src="../pics//NP4z3i8m38Ntd28NQ4_0KCJ2q044Oez.png"/> </div><br>
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### 1. Set
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- HashSet:基于哈希实现,支持快速查找,但不支持有序性操作,例如根据一个范围查找元素的操作。并且失去了元素的插入顺序信息,也就是说使用 Iterator 遍历 HashSet 得到的结果是不确定的。
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- HashSet:基于哈希表实现,支持快速查找。但不支持有序性操作,例如根据一个范围查找元素的操作。并且失去了元素的插入顺序信息,也就是说使用 Iterator 遍历 HashSet 得到的结果是不确定的。
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- TreeSet:基于红黑树实现,支持有序性操作,但是查找效率不如 HashSet,HashSet 查找时间复杂度为 O(1),TreeSet 则为 O(logN)。
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- LinkedHashSet:具有 HashSet 的查找效率,且内部使用链表维护元素的插入顺序。
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- LinkedHashSet:具有 HashSet 的查找效率,且内部使用双向链表维护元素的插入顺序。
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### 2. List
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@ -50,13 +51,13 @@
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## Map
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<div align="center"> <img src="../pics//java-collections1.png"/> </div><br>
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<div align="center"> <img src="../pics//SoWkIImgAStDuUBAp2j9BKfBJ4vLy4q.png"/> </div><br>
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- HashMap:基于哈希实现;
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- HashMap:基于哈希表实现;
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- HashTable:和 HashMap 类似,但它是线程安全的,这意味着同一时刻多个线程可以同时写入 HashTable 并且不会导致数据不一致。它是遗留类,不应该去使用它。现在可以使用 ConcurrentHashMap 来支持线程安全,并且 ConcurrentHashMap 的效率会更高,因为 ConcurrentHashMap 引入了分段锁。
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- LinkedHashMap:使用链表来维护元素的顺序,顺序为插入顺序或者最近最少使用(LRU)顺序。
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- LinkedHashMap:使用双向链表来维护元素的顺序,顺序为插入顺序或者最近最少使用(LRU)顺序。
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- TreeMap:基于红黑树实现。
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@ -64,7 +65,7 @@
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## 迭代器模式
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<div align="center"> <img src="../pics//Iterator-1.jpg"/> </div><br>
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<div align="center"> <img src="../pics//SoWkIImgAStDuUBAp2j9BKfBJ4vLy0G.png"/> </div><br>
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Collection 实现了 Iterable 接口,其中的 iterator() 方法能够产生一个 Iterator 对象,通过这个对象就可以迭代遍历 Collection 中的元素。
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@ -95,7 +96,7 @@ Integer[] arr = {1, 2, 3};
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List list = Arrays.asList(arr);
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```
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也可以使用以下方式使用 asList():
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也可以使用以下方式调用 asList():
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```java
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List list = Arrays.asList(1,2,3);
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@ -111,7 +112,7 @@ List list = Arrays.asList(1,2,3);
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### 1. 概览
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||||
实现了 RandomAccess 接口,因此支持随机访问,这是理所当然的,因为 ArrayList 是基于数组实现的。
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实现了 RandomAccess 接口,因此支持随机访问。这是理所当然的,因为 ArrayList 是基于数组实现的。
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```java
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public class ArrayList<E> extends AbstractList<E>
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@ -126,7 +127,9 @@ private static final int DEFAULT_CAPACITY = 10;
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### 2. 序列化
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基于数组实现,保存元素的数组使用 transient 修饰,该关键字声明数组默认不会被序列化。ArrayList 具有动态扩容特性,因此保存元素的数组不一定都会被使用,那么就没必要全部进行序列化。ArrayList 重写了 writeObject() 和 readObject() 来控制只序列化数组中有元素填充那部分内容。
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ArrayList 基于数组实现,并且具有动态扩容特性,因此保存元素的数组不一定都会被使用,那么就没必要全部进行序列化。
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保存元素的数组 elementData 使用 transient 修饰,该关键字声明数组默认不会被序列化。ArrayList 重写了 writeObject() 和 readObject() 来控制只序列化数组中有元素填充那部分内容。
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```java
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transient Object[] elementData; // non-private to simplify nested class access
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@ -174,7 +177,7 @@ private void grow(int minCapacity) {
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### 4. 删除元素
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需要调用 System.arraycopy() 将 index+1 后面的元素都复制到 index 位置上。
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需要调用 System.arraycopy() 将 index+1 后面的元素都复制到 index 位置上,该操作的时间复杂度为 O(N),可以看出 ArrayList 删除元素的代价是非常高的。
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```java
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public E remove(int index) {
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@ -311,7 +314,7 @@ CopyOnWriteArrayList 在写操作的同时允许读操作,大大提高了读
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### 1. 概览
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基于双向链表实现,内部使用 Node 来存储链表节点信息。
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基于双向链表实现,使用 Node 存储链表节点信息。
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```java
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private static class Node<E> {
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@ -328,7 +331,7 @@ transient Node<E> first;
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transient Node<E> last;
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```
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<div align="center"> <img src="../pics//5158bc2f-83a6-4351-817e-c9b07f955d76.png"/> </div><br>
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<div align="center"> <img src="../pics//49495c95-52e5-4c9a-b27b-92cf235ff5ec.png"/> </div><br>
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### 2. ArrayList 与 LinkedList
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@ -474,7 +477,7 @@ public V put(K key, V value) {
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}
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```
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HashMap 允许插入键为 null 的键值对。因为无法调用 null 的 hashCode(),也就无法确定该键值对的桶下标,只能通过强制指定一个桶下标来存放。HashMap 使用第 0 个桶存放键为 null 的键值对。
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||||
HashMap 允许插入键为 null 的键值对。但是因为无法调用 null 的 hashCode() 方法,也就无法确定该键值对的桶下标,只能通过强制指定一个桶下标来存放。HashMap 使用第 0 个桶存放键为 null 的键值对。
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```java
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||||
private V putForNullKey(V value) {
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@ -601,10 +604,10 @@ static int indexFor(int h, int length) {
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| 参数 | 含义 |
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| :--: | :-- |
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| capacity | table 的容量大小,默认为 16,需要注意的是 capacity 必须保证为 2 的 n 次方。|
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| capacity | table 的容量大小,默认为 16。需要注意的是 capacity 必须保证为 2 的 n 次方。|
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| size | table 的实际使用量。 |
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| threshold | size 的临界值,size 必须小于 threshold,如果大于等于,就必须进行扩容操作。 |
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| load_factor | 装载因子,table 能够使用的比例,threshold = capacity * load_factor。|
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||||
| loadFactor | 装载因子,table 能够使用的比例,threshold = capacity * loadFactor。|
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```java
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static final int DEFAULT_INITIAL_CAPACITY = 16;
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@ -851,7 +854,7 @@ public int size() {
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### 3. JDK 1.8 的改动
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JDK 1.7 使用分段锁机制来实现并发更新操作,核心类为 Segment,它继承自重入锁 ReentrantLock,并发程度与 Segment 数量相等。
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||||
JDK 1.7 使用分段锁机制来实现并发更新操作,核心类为 Segment,它继承自重入锁 ReentrantLock,并发度与 Segment 数量相等。
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JDK 1.8 使用了 CAS 操作来支持更高的并发度,在 CAS 操作失败时使用内置锁 synchronized。
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@ -867,7 +870,7 @@ JDK 1.8 使用了 CAS 操作来支持更高的并发度,在 CAS 操作失败
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public class LinkedHashMap<K,V> extends HashMap<K,V> implements Map<K,V>
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```
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内存维护了一个双向循环链表,用来维护插入顺序或者 LRU 顺序。
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||||
内存维护了一个双向链表,用来维护插入顺序或者 LRU 顺序。
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||||
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```java
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||||
/**
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@ -881,13 +884,13 @@ transient LinkedHashMap.Entry<K,V> head;
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transient LinkedHashMap.Entry<K,V> tail;
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```
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||||
顺序使用 accessOrder 来决定,默认为 false,此时使用的是插入顺序。
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||||
accessOrder 决定了顺序,默认为 false,此时使用的是插入顺序。
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```java
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||||
final boolean accessOrder;
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```
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||||
LinkedHashMap 最重要的是以下用于记录顺序的函数,它们会在 put、get 等方法中调用。
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||||
LinkedHashMap 最重要的是以下用于维护顺序的函数,它们会在 put、get 等方法中调用。
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```java
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void afterNodeAccess(Node<K,V> p) { }
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@ -896,7 +899,7 @@ void afterNodeInsertion(boolean evict) { }
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||||
### afterNodeAccess()
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当一个 Node 被访问时,如果 accessOrder 为 true,会将它移到链表尾部。也就是说指定为 LRU 顺序之后,在每次访问一个节点时,会将这个节点移到链表尾部,保证链表尾部是最近访问的节点,那么链表首部就是最近最久未使用的节点。
|
||||
当一个节点被访问时,如果 accessOrder 为 true,则会将 该节点移到链表尾部。也就是说指定为 LRU 顺序之后,在每次访问一个节点时,会将这个节点移到链表尾部,保证链表尾部是最近访问的节点,那么链表首部就是最近最久未使用的节点。
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```java
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||||
void afterNodeAccess(Node<K,V> e) { // move node to last
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@ -951,7 +954,11 @@ protected boolean removeEldestEntry(Map.Entry<K,V> eldest) {
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### LRU 缓存
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||||
以下是使用 LinkedHashMap 实现的一个 LRU 缓存,设定最大缓存空间 MAX_ENTRIES 为 3。使用 LinkedHashMap 的构造函数将 accessOrder 设置为 true,开启 LUR 顺序。覆盖 removeEldestEntry() 方法实现,在节点多于 MAX_ENTRIES 就会将最近最久未使用的数据移除。
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||||
以下是使用 LinkedHashMap 实现的一个 LRU 缓存:
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- 设定最大缓存空间 MAX_ENTRIES 为 3;
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||||
- 使用 LinkedHashMap 的构造函数将 accessOrder 设置为 true,开启 LUR 顺序;
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||||
- 覆盖 removeEldestEntry() 方法实现,在节点多于 MAX_ENTRIES 就会将最近最久未使用的数据移除。
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||||
```java
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||||
class LRUCache<K, V> extends LinkedHashMap<K, V> {
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@ -1002,7 +1009,9 @@ Tomcat 中的 ConcurrentCache 就使用了 WeakHashMap 来实现缓存功能。
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ConcurrentCache 采取的是分代缓存:
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- 经常使用的对象放入 eden 中,eden 使用 ConcurrentHashMap 实现,不用担心会被回收(伊甸园);
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||||
- 不常用的对象放入 longterm,longterm 使用 WeakHashMap 实现,用来存放比较老的对象,这些老对象会被垃圾收集器回收。
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||||
- 不常用的对象放入 longterm,longterm 使用 WeakHashMap 实现,这些老对象会被垃圾收集器回收。
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||||
- 当调用 get() 方法时,会先从 eden 区获取,如果没有找到的话再到 longterm 获取,当从 longterm 获取到就把对象放入 eden 中,保证频繁被访问的节点不容易被回收。
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||||
- 当调用 put() 方法时,如果缓存当前容量大小超过了 size,那么就将 eden 中的所有对象都放入 longterm 中,利用虚拟机回收掉一部分不经常使用的对象。
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||||
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||||
```java
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||||
public final class ConcurrentCache<K, V> {
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@ -1039,6 +1048,90 @@ public final class ConcurrentCache<K, V> {
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}
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||||
```
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# 附录
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Collection 绘图源码:
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```
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@startuml
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interface Collection
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interface Set
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||||
interface List
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||||
interface Queue
|
||||
interface SortSet
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||||
|
||||
class HashSet
|
||||
class LinkedHashSet
|
||||
class TreeSet
|
||||
class ArrayList
|
||||
class Vector
|
||||
class LinkedList
|
||||
class PriorityQueue
|
||||
|
||||
|
||||
Collection <|-- Set
|
||||
Collection <|-- List
|
||||
Collection <|-- Queue
|
||||
Set <|-- SortSet
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||||
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||||
Set <|.. HashSet
|
||||
Set <|.. LinkedHashSet
|
||||
SortSet <|.. TreeSet
|
||||
List <|.. ArrayList
|
||||
List <|.. Vector
|
||||
List <|.. LinkeList
|
||||
Queue <|.. LinkedList
|
||||
Queue <|.. PriorityQueue
|
||||
|
||||
@enduml
|
||||
```
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||||
Map 绘图源码
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||||
```
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||||
@startuml
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interface Map
|
||||
interface SortMap
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||||
class HashTable
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||||
class LinkedHashMap
|
||||
class HashMap
|
||||
class TreeMap
|
||||
|
||||
Map <|.. HashTable
|
||||
Map <|.. LinkedHashMap
|
||||
Map <|.. HashMap
|
||||
Map <|-- SortMap
|
||||
SortMap <|.. TreeMap
|
||||
|
||||
@enduml
|
||||
```
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||||
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||||
迭代器类图
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||||
|
||||
```
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||||
@startuml
|
||||
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||||
interface Iterable
|
||||
interface Collection
|
||||
interface List
|
||||
interface Set
|
||||
interface Queue
|
||||
interface Iterator
|
||||
interface ListIterator
|
||||
|
||||
Iterable <|-- Collection
|
||||
Collection <|.. List
|
||||
Collection <|.. Set
|
||||
Collection <|-- Queue
|
||||
Iterator <-- Iterable
|
||||
Iterator <|.. ListIterator
|
||||
ListIterator <-- List
|
||||
|
||||
@enduml
|
||||
```
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||||
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||||
# 参考资料
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@ -2050,7 +2050,7 @@ public class SparseVector {
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如果只有一个圆盘,那么只需要进行一次移动操作。
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从上面的讨论可以知道,a<sub>n</sub> = 2 * a<sub>n-1</sub> + 1,显然a<sub>n</sub> = 2<sup>n</sup> - 1,n 圆盘需要移动 2<sup>n</sup> - 1 次。
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||||
从上面的讨论可以知道,a<sub>n</sub> = 2 * a<sub>n-1</sub> + 1,显然 a<sub>n</sub> = 2<sup>n</sup> - 1,n 个圆盘需要移动 2<sup>n</sup> - 1 次。
|
||||
|
||||
<div align="center"> <img src="../pics//54f1e052-0596-4b5e-833c-e80d75bf3f9b.png" width="300"/> </div><br>
|
||||
|
||||
|
|
BIN
pics/49495c95-52e5-4c9a-b27b-92cf235ff5ec.png
Normal file
BIN
pics/49495c95-52e5-4c9a-b27b-92cf235ff5ec.png
Normal file
Binary file not shown.
After Width: | Height: | Size: 10 KiB |
BIN
pics/NP4z3i8m38Ntd28NQ4_0KCJ2q044Oez.png
Normal file
BIN
pics/NP4z3i8m38Ntd28NQ4_0KCJ2q044Oez.png
Normal file
Binary file not shown.
After Width: | Height: | Size: 22 KiB |
BIN
pics/SoWkIImgAStDuUBAp2j9BKfBJ4vLy0G.png
Normal file
BIN
pics/SoWkIImgAStDuUBAp2j9BKfBJ4vLy0G.png
Normal file
Binary file not shown.
After Width: | Height: | Size: 14 KiB |
BIN
pics/SoWkIImgAStDuUBAp2j9BKfBJ4vLy4q.png
Normal file
BIN
pics/SoWkIImgAStDuUBAp2j9BKfBJ4vLy4q.png
Normal file
Binary file not shown.
After Width: | Height: | Size: 12 KiB |
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