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@ -4,7 +4,7 @@
* [缓存池](#缓存池) * [缓存池](#缓存池)
* [二、String](#二string) * [二、String](#二string)
* [概览](#概览) * [概览](#概览)
* [String 不可变的好处](#string-不可变的好处) * [不可变的好处](#不可变的好处)
* [String, StringBuffer and StringBuilder](#string,-stringbuffer-and-stringbuilder) * [String, StringBuffer and StringBuilder](#string,-stringbuffer-and-stringbuilder)
* [String.intern()](#stringintern) * [String.intern()](#stringintern)
* [三、运算](#三运算) * [三、运算](#三运算)
@ -153,7 +153,7 @@ public final class String
private final char value[]; private final char value[];
``` ```
## String 不可变的好处 ## 不可变的好处
**1. 可以缓存 hash 值** **1. 可以缓存 hash 值**
@ -212,7 +212,7 @@ String s5 = "bbb";
System.out.println(s4 == s5); // true System.out.println(s4 == s5); // true
``` ```
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。 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。
- [StackOverflow : What is String interning?](https://stackoverflow.com/questions/10578984/what-is-string-interning) - [StackOverflow : What is String interning?](https://stackoverflow.com/questions/10578984/what-is-string-interning)
- [深入解析 String#intern](https://tech.meituan.com/in_depth_understanding_string_intern.html) - [深入解析 String#intern](https://tech.meituan.com/in_depth_understanding_string_intern.html)
@ -583,19 +583,7 @@ protected void finalize() throws Throwable {}
## equals() ## equals()
**1. equals() 与 == 的区别** **1. 等价关系**
- 对于基本类型,== 判断两个值是否相等,基本类型没有 equals() 方法。
- 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。
```java
Integer x = new Integer(1);
Integer y = new Integer(1);
System.out.println(x.equals(y)); // true
System.out.println(x == y); // false
```
**2. 等价关系**
(一)自反性 (一)自反性
@ -632,6 +620,18 @@ x.equals(y) == x.equals(y); // true
x.equals(null); // false; x.equals(null); // false;
``` ```
**2. equals() 与 ==**
- 对于基本类型,== 判断两个值是否相等,基本类型没有 equals() 方法。
- 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。
```java
Integer x = new Integer(1);
Integer y = new Integer(1);
System.out.println(x.equals(y)); // true
System.out.println(x == y); // false
```
**3. 实现** **3. 实现**
- 检查是否为同一个对象的引用,如果是直接返回 true - 检查是否为同一个对象的引用,如果是直接返回 true
@ -1005,7 +1005,7 @@ public class A {
**4. 静态内部类** **4. 静态内部类**
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。 非静态内部类依赖于外部类的实例,而静态内部类不需要。
```java ```java
public class OuterClass { public class OuterClass {

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@ -14,6 +14,7 @@
* [ConcurrentHashMap](#concurrenthashmap) * [ConcurrentHashMap](#concurrenthashmap)
* [LinkedHashMap](#linkedhashmap) * [LinkedHashMap](#linkedhashmap)
* [WeekHashMap](#weekhashmap) * [WeekHashMap](#weekhashmap)
* [附录](#附录)
* [参考资料](#参考资料) * [参考资料](#参考资料)
<!-- GFM-TOC --> <!-- GFM-TOC -->
@ -24,15 +25,15 @@
## Collection ## Collection
<div align="center"> <img src="../pics//java-collections.png"/> </div><br> <div align="center"> <img src="../pics//NP4z3i8m38Ntd28NQ4_0KCJ2q044Oez.png"/> </div><br>
### 1. Set ### 1. Set
- 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。 - 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。
- TreeSet基于红黑树实现支持有序性操作但是查找效率不如 HashSetHashSet 查找时间复杂度为 O(1)TreeSet 则为 O(logN)。 - TreeSet基于红黑树实现支持有序性操作但是查找效率不如 HashSetHashSet 查找时间复杂度为 O(1)TreeSet 则为 O(logN)。
- 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。 - 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。
### 2. List ### 2. List
@ -50,13 +51,13 @@
## Map ## Map
<div align="center"> <img src="../pics//java-collections1.png"/> </div><br> <div align="center"> <img src="../pics//SoWkIImgAStDuUBAp2j9BKfBJ4vLy4q.png"/> </div><br>
- HashMap基于哈希实现 - HashMap基于哈希实现;
- 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。 - 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。
- 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。 - 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。
- TreeMap基于红黑树实现。 - TreeMap基于红黑树实现。
@ -64,7 +65,7 @@
## 迭代器模式 ## 迭代器模式
<div align="center"> <img src="../pics//Iterator-1.jpg"/> </div><br> <div align="center"> <img src="../pics//SoWkIImgAStDuUBAp2j9BKfBJ4vLy0G.png"/> </div><br>
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。 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。
@ -95,7 +96,7 @@ Integer[] arr = {1, 2, 3};
List list = Arrays.asList(arr); List list = Arrays.asList(arr);
``` ```
也可以使用以下方式使用 asList() 也可以使用以下方式用 asList()
```java ```java
List list = Arrays.asList(1,2,3); List list = Arrays.asList(1,2,3);
@ -111,7 +112,7 @@ List list = Arrays.asList(1,2,3);
### 1. 概览 ### 1. 概览
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。 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。
```java ```java
public class ArrayList<E> extends AbstractList<E> public class ArrayList<E> extends AbstractList<E>
@ -126,7 +127,9 @@ private static final int DEFAULT_CAPACITY = 10;
### 2. 序列化 ### 2. 序列化
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。 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。
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。
```java ```java
transient Object[] elementData; // non-private to simplify nested class access transient Object[] elementData; // non-private to simplify nested class access
@ -174,7 +177,7 @@ private void grow(int minCapacity) {
### 4. 删除元素 ### 4. 删除元素
需要调用 System.arraycopy() 将 index+1 后面的元素都复制到 index 位置上。 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
```java ```java
public E remove(int index) { public E remove(int index) {
@ -311,7 +314,7 @@ CopyOnWriteArrayList 在写操作的同时允许读操作,大大提高了读
### 1. 概览 ### 1. 概览
基于双向链表实现,内部使用 Node 存储链表节点信息。 基于双向链表实现,使用 Node 存储链表节点信息。
```java ```java
private static class Node<E> { private static class Node<E> {
@ -328,7 +331,7 @@ transient Node<E> first;
transient Node<E> last; transient Node<E> last;
``` ```
<div align="center"> <img src="../pics//5158bc2f-83a6-4351-817e-c9b07f955d76.png"/> </div><br> <div align="center"> <img src="../pics//49495c95-52e5-4c9a-b27b-92cf235ff5ec.png"/> </div><br>
### 2. ArrayList 与 LinkedList ### 2. ArrayList 与 LinkedList
@ -474,7 +477,7 @@ public V put(K key, V value) {
} }
``` ```
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。 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。
```java ```java
private V putForNullKey(V value) { private V putForNullKey(V value) {
@ -601,10 +604,10 @@ static int indexFor(int h, int length) {
| 参数 | 含义 | | 参数 | 含义 |
| :--: | :-- | | :--: | :-- |
| 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。| | 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。|
| size | table 的实际使用量。 | | size | table 的实际使用量。 |
| 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。 | | 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。 |
| load_factor | 装载因子table 能够使用的比例threshold = capacity * load_factor。| | loadFactor | 装载因子table 能够使用的比例threshold = capacity * loadFactor。|
```java ```java
static final int DEFAULT_INITIAL_CAPACITY = 16; static final int DEFAULT_INITIAL_CAPACITY = 16;
@ -851,7 +854,7 @@ public int size() {
### 3. JDK 1.8 的改动 ### 3. JDK 1.8 的改动
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。 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。
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。 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。
@ -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
public class LinkedHashMap<K,V> extends HashMap<K,V> implements Map<K,V> public class LinkedHashMap<K,V> extends HashMap<K,V> implements Map<K,V>
``` ```
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。 内存维护了一个双向链表,用来维护插入顺序或者 LRU 顺序。
```java ```java
/** /**
@ -881,13 +884,13 @@ transient LinkedHashMap.Entry<K,V> head;
transient LinkedHashMap.Entry<K,V> tail; transient LinkedHashMap.Entry<K,V> tail;
``` ```
顺序使用 accessOrder 决定,默认为 false此时使用的是插入顺序。 accessOrder 决定了顺序,默认为 false此时使用的是插入顺序。
```java ```java
final boolean accessOrder; final boolean accessOrder;
``` ```
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。 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。
```java ```java
void afterNodeAccess(Node<K,V> p) { } void afterNodeAccess(Node<K,V> p) { }
@ -896,7 +899,7 @@ void afterNodeInsertion(boolean evict) { }
### afterNodeAccess() ### afterNodeAccess()
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。
```java ```java
void afterNodeAccess(Node<K,V> e) { // move node to last void afterNodeAccess(Node<K,V> e) { // move node to last
@ -951,7 +954,11 @@ protected boolean removeEldestEntry(Map.Entry<K,V> eldest) {
### LRU 缓存 ### LRU 缓存
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。 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。
```java ```java
class LRUCache<K, V> extends LinkedHashMap<K, V> { class LRUCache<K, V> extends LinkedHashMap<K, V> {
@ -1002,7 +1009,9 @@ Tomcat 中的 ConcurrentCache 就使用了 WeakHashMap 来实现缓存功能。
ConcurrentCache 采取的是分代缓存: ConcurrentCache 采取的是分代缓存:
- 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); - 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);
- 不常用的对象放入 longtermlongterm 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。 - 不常用的对象放入 longtermlongterm 使用 WeakHashMap 实现,这些老对象会被垃圾收集器回收。
- 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。
- 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。
```java ```java
public final class ConcurrentCache<K, V> { public final class ConcurrentCache<K, V> {
@ -1039,6 +1048,90 @@ public final class ConcurrentCache<K, V> {
} }
``` ```
# 附录
Collection 绘图源码:
```
@startuml
interface Collection
interface Set
interface List
interface Queue
interface SortSet
class HashSet
class LinkedHashSet
class TreeSet
class ArrayList
class Vector
class LinkedList
class PriorityQueue
Collection <|-- Set
Collection <|-- List
Collection <|-- Queue
Set <|-- SortSet
Set <|.. HashSet
Set <|.. LinkedHashSet
SortSet <|.. TreeSet
List <|.. ArrayList
List <|.. Vector
List <|.. LinkeList
Queue <|.. LinkedList
Queue <|.. PriorityQueue
@enduml
```
Map 绘图源码
```
@startuml
interface Map
interface SortMap
class HashTable
class LinkedHashMap
class HashMap
class TreeMap
Map <|.. HashTable
Map <|.. LinkedHashMap
Map <|.. HashMap
Map <|-- SortMap
SortMap <|.. TreeMap
@enduml
```
迭代器类图
```
@startuml
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
```
# 参考资料 # 参考资料

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@ -2050,7 +2050,7 @@ public class SparseVector {
如果只有一个圆盘,那么只需要进行一次移动操作。 如果只有一个圆盘,那么只需要进行一次移动操作。
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> - 1n 圆盘需要移动 2<sup>n</sup> - 1 次。 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> - 1n 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> <div align="center"> <img src="../pics//54f1e052-0596-4b5e-833c-e80d75bf3f9b.png" width="300"/> </div><br>

Binary file not shown.

After

Width:  |  Height:  |  Size: 10 KiB

Binary file not shown.

After

Width:  |  Height:  |  Size: 22 KiB

Binary file not shown.

After

Width:  |  Height:  |  Size: 14 KiB

Binary file not shown.

After

Width:  |  Height:  |  Size: 12 KiB