7-LinkedHashSet底层结构和源码分析

介绍汇总：

LinkedHashSet全面说明
LinkedHashSet底层机制说明

1-LinkedHashSet全面说明

LinkedHashSet 底层是一个 LinkedHashMap ，底层维护了一个数组 + 双向链表。由于 LinkedHashMap 是继承 HashMap 的所有特性的，其双向链表是在原本的数据结点上加上了 before 和 after 指针，并且也不破坏原来 HashMap 中链表和红黑树的结构，来完成实现双向链表的。
LinkedHashSet 根据元素的 hashCode 值来决定元素的存储位置，同时使用链表维护元素的次序，这就保证元素看起来是以插入顺序保存的。
LinkedHashSet 不允许添加重复元素，这点与 HashSet 一致。

2-LinkedHashSet底层机制说明

在 LinkedHashSet 中维护了一个 hash 表和双向链表（ LinkedHashSet （LinkedHashMap）有 head 和 tail ）
每一个数据结点在原本的基础上（通过继承 HashMap 的数据结点 Node ，拥有 Node 所有特性）有 before 和 after 属性，这样就可以形成双向链表（before 和 after 属性类型为 Entry ，这个类是继承 Node，这也是为啥 LinkedHashSet 中表的类型为 Node，却可以存放 Entry 类型数据结点）
在添加一个元素时，先求 hash 值，再求索引；确定该元素在 table 的位置，然后将添加的元素加入到双向链表（若已存在，不添加【原则和 HashSet 一样】）

// 添加示意代码
tail.next = newElement
newElement.pre = tail
tail = newElement

这样的话，遍历 LinkedHashSet 也能确保插入顺序和遍历顺序一致
LinkedHashSet 继承了 HashSet 的所有特性，并且基本上都是调用其父类的方法进行。而其内部是维护了一个 LinkedHashMap，并且 LinkedHashMap 也继承了 HashMap 的所有特性，并且扩容流程也是和父类一致或者就是直接调用父类的扩容流程，只是其中有一些关键类和方法进行了重写。例如，数据结点 Entry （继承 HashMap 的内部类 Node ）。还有创建新数据结点方法 newNode 方法进行了重写，创建 Entry 结点，并且增加了维护的双向链表的增加机制。还有一个就是 newTreeNode 方法，创建好后树结点，进行链表添加，并且该 TreeNode 结点是继承了 Entry 所有特性。
最主要就是 LinkedHashSet 与 HashSet 多维护了双向链表，可以按添加顺序进行遍历。
当前仅是介绍了添加元素的底层。

实践练习

测试链表树化

package set.linkedhashset;

import java.util.LinkedHashSet;

public class LinkedHashSetSource {

    @SuppressWarnings({"all"})
    public static void main(String[] args) {

        // 测试链表树化
        // 与 HashMap 中的树化流程基本一致，满足两个条件才可树化
        // 只是多了双向链表

        LinkedHashSet linkedHashSet = new LinkedHashSet();

        for (int i = 1; i <= 12 ; i ++) {
            linkedHashSet.add(new Pet(i)) ;
        }
    }
}

class Pet {

    private int n ;

    public Pet(int n) {
        this.n = n;
    }


    @Override
    public int hashCode() {
        return 100;
    }
}

相同元素

package set.linkedhashset;

import java.util.LinkedHashSet;
import java.util.Objects;

public class LinkedHashSetExercise {

    @SuppressWarnings({"all"})
    public static void main(String[] args) {

        /**
         * Car 类（属性：name,price），若 name 和 price 一样，则认为是相同元素，就不能添加
         * 解题思路
         * 按一般不同对象肯定不同，首先肯定不同，因为其引用中存放的地址值不同
         * 所以要想通过字段来确认为相同元素，需要重写 equals 和 hashCode 方法
         * 为啥还要在重写 hashCode ，是为了保证equals方法和hashCode方法之间的一致性合约，
         * 即如果两个对象通过equals方法比较是相等的，那么这两个对象的hashCode方法也必须返回相同的整数值。
         * 这是从对象本身的角度出发，前边的练习从 HashMap 的相同元素的条件角度进行
         */

        LinkedHashSet linkedHashSet = new LinkedHashSet();

        linkedHashSet.add(new Car("奥拓",1000)) ;
        linkedHashSet.add(new Car("奥迪",300000)) ;
        linkedHashSet.add(new Car("法拉利",10000000)) ;
        linkedHashSet.add(new Car("奥迪",300000)) ;
        linkedHashSet.add(new Car("保时捷",70000000)) ;
        linkedHashSet.add(new Car("奥迪",300000)) ;

        System.out.println("====集合中元素有" + linkedHashSet + "====");
    }
}

class Car {

    private String name ;

    private double price ;

    public Car(String name, double price) {
        this.name = name;
        this.price = price;
    }

    @Override
    public boolean equals(Object o) {
        if (this == o) return true;
        if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;
        Car car = (Car) o;
        return Double.compare(price, car.price) == 0 && Objects.equals(name, car.name);
    }

    @Override
    public int hashCode() {
        return Objects.hash(name, price);
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Car{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", price=" + price +
                '}';
    }
}