前往小程序,Get更优阅读体验!
立即前往
首页
学习
活动
专区
工具
TVP
发布
社区首页 >专栏 >死磕 java集合之ConcurrentSkipListSet源码分析——Set大汇总

死磕 java集合之ConcurrentSkipListSet源码分析——Set大汇总

作者头像
彤哥
发布2019-07-08 15:18:42
6600
发布2019-07-08 15:18:42
举报
文章被收录于专栏:彤哥读源码


问题

(1)ConcurrentSkipListSet的底层是ConcurrentSkipListMap吗?

(2)ConcurrentSkipListSet是线程安全的吗?

(3)ConcurrentSkipListSet是有序的吗?

(4)ConcurrentSkipListSet和之前讲的Set有何不同?

简介

ConcurrentSkipListSet底层是通过ConcurrentNavigableMap来实现的,它是一个有序的线程安全的集合。

源码分析

它的源码比较简单,跟通过Map实现的Set基本是一致,只是多了一些取最近的元素的方法。

为了保持专栏的完整性,我还是贴一下源码,最后会对Set的整个家族作一个对比,有兴趣的可以直接拉到最下面。

代码语言:javascript
复制
// 实现了NavigableSet接口,并没有所谓的ConcurrentNavigableSet接口public class ConcurrentSkipListSet<E>    extends AbstractSet<E>    implements NavigableSet<E>, Cloneable, java.io.Serializable {
    private static final long serialVersionUID = -2479143111061671589L;
    // 存储使用的map    private final ConcurrentNavigableMap<E,Object> m;
    // 初始化    public ConcurrentSkipListSet() {        m = new ConcurrentSkipListMap<E,Object>();    }
    // 传入比较器    public ConcurrentSkipListSet(Comparator<? super E> comparator) {        m = new ConcurrentSkipListMap<E,Object>(comparator);    }
    // 使用ConcurrentSkipListMap初始化map    // 并将集合c中所有元素放入到map中    public ConcurrentSkipListSet(Collection<? extends E> c) {        m = new ConcurrentSkipListMap<E,Object>();        addAll(c);    }
    // 使用ConcurrentSkipListMap初始化map    // 并将有序Set中所有元素放入到map中    public ConcurrentSkipListSet(SortedSet<E> s) {        m = new ConcurrentSkipListMap<E,Object>(s.comparator());        addAll(s);    }
    // ConcurrentSkipListSet类内部返回子set时使用的    ConcurrentSkipListSet(ConcurrentNavigableMap<E,Object> m) {        this.m = m;    }
    // 克隆方法    public ConcurrentSkipListSet<E> clone() {        try {            @SuppressWarnings("unchecked")            ConcurrentSkipListSet<E> clone =                (ConcurrentSkipListSet<E>) super.clone();            clone.setMap(new ConcurrentSkipListMap<E,Object>(m));            return clone;        } catch (CloneNotSupportedException e) {            throw new InternalError();        }    }
    /* ---------------- Set operations -------------- */    // 返回元素个数    public int size() {        return m.size();    }
    // 检查是否为空    public boolean isEmpty() {        return m.isEmpty();    }
    // 检查是否包含某个元素    public boolean contains(Object o) {        return m.containsKey(o);    }
    // 添加一个元素    // 调用map的putIfAbsent()方法    public boolean add(E e) {        return m.putIfAbsent(e, Boolean.TRUE) == null;    }
    // 移除一个元素    public boolean remove(Object o) {        return m.remove(o, Boolean.TRUE);    }
    // 清空所有元素    public void clear() {        m.clear();    }
    // 迭代器    public Iterator<E> iterator() {        return m.navigableKeySet().iterator();    }
    // 降序迭代器    public Iterator<E> descendingIterator() {        return m.descendingKeySet().iterator();    }

    /* ---------------- AbstractSet Overrides -------------- */    // 比较相等方法    public boolean equals(Object o) {        // Override AbstractSet version to avoid calling size()        if (o == this)            return true;        if (!(o instanceof Set))            return false;        Collection<?> c = (Collection<?>) o;        try {            // 这里是通过两次两层for循环来比较            // 这里是有很大优化空间的,参考上篇文章CopyOnWriteArraySet中的彩蛋            return containsAll(c) && c.containsAll(this);        } catch (ClassCastException unused) {            return false;        } catch (NullPointerException unused) {            return false;        }    }
    // 移除集合c中所有元素    public boolean removeAll(Collection<?> c) {        // Override AbstractSet version to avoid unnecessary call to size()        boolean modified = false;        for (Object e : c)            if (remove(e))                modified = true;        return modified;    }
    /* ---------------- Relational operations -------------- */
    // 小于e的最大元素    public E lower(E e) {        return m.lowerKey(e);    }
    // 小于等于e的最大元素    public E floor(E e) {        return m.floorKey(e);    }
    // 大于等于e的最小元素    public E ceiling(E e) {        return m.ceilingKey(e);    }
    // 大于e的最小元素    public E higher(E e) {        return m.higherKey(e);    }
    // 弹出最小的元素    public E pollFirst() {        Map.Entry<E,Object> e = m.pollFirstEntry();        return (e == null) ? null : e.getKey();    }
    // 弹出最大的元素    public E pollLast() {        Map.Entry<E,Object> e = m.pollLastEntry();        return (e == null) ? null : e.getKey();    }

    /* ---------------- SortedSet operations -------------- */
    // 取比较器    public Comparator<? super E> comparator() {        return m.comparator();    }
    // 最小的元素    public E first() {        return m.firstKey();    }
    // 最大的元素    public E last() {        return m.lastKey();    }
    // 取两个元素之间的子set    public NavigableSet<E> subSet(E fromElement,                                  boolean fromInclusive,                                  E toElement,                                  boolean toInclusive) {        return new ConcurrentSkipListSet<E>            (m.subMap(fromElement, fromInclusive,                      toElement,   toInclusive));    }
    // 取头子set    public NavigableSet<E> headSet(E toElement, boolean inclusive) {        return new ConcurrentSkipListSet<E>(m.headMap(toElement, inclusive));    }
    // 取尾子set    public NavigableSet<E> tailSet(E fromElement, boolean inclusive) {        return new ConcurrentSkipListSet<E>(m.tailMap(fromElement, inclusive));    }
    // 取子set,包含from,不包含to    public NavigableSet<E> subSet(E fromElement, E toElement) {        return subSet(fromElement, true, toElement, false);    }
    // 取头子set,不包含to    public NavigableSet<E> headSet(E toElement) {        return headSet(toElement, false);    }
    // 取尾子set,包含from    public NavigableSet<E> tailSet(E fromElement) {        return tailSet(fromElement, true);    }
    // 降序set    public NavigableSet<E> descendingSet() {        return new ConcurrentSkipListSet<E>(m.descendingMap());    }
    // 可分割的迭代器    @SuppressWarnings("unchecked")    public Spliterator<E> spliterator() {        if (m instanceof ConcurrentSkipListMap)            return ((ConcurrentSkipListMap<E,?>)m).keySpliterator();        else            return (Spliterator<E>)((ConcurrentSkipListMap.SubMap<E,?>)m).keyIterator();    }
    // 原子更新map,给clone方法使用    private void setMap(ConcurrentNavigableMap<E,Object> map) {        UNSAFE.putObjectVolatile(this, mapOffset, map);    }
    // 原子操作相关内容    private static final sun.misc.Unsafe UNSAFE;    private static final long mapOffset;    static {        try {            UNSAFE = sun.misc.Unsafe.getUnsafe();            Class<?> k = ConcurrentSkipListSet.class;            mapOffset = UNSAFE.objectFieldOffset                (k.getDeclaredField("m"));        } catch (Exception e) {            throw new Error(e);        }    }}

可以看到,ConcurrentSkipListSet基本上都是使用ConcurrentSkipListMap实现的,虽然取子set部分是使用ConcurrentSkipListMap中的内部类,但是这些内部类其实也是和ConcurrentSkipListMap相关的,它们返回ConcurrentSkipListMap的一部分数据。

另外,这里的equals()方法实现的相当敷衍,有很大的优化空间,作者这样实现,应该也是知道几乎没有人来调用equals()方法吧。

总结

(1)ConcurrentSkipListSet底层是使用ConcurrentNavigableMap实现的;

(2)ConcurrentSkipListSet有序的,基于元素的自然排序或者通过比较器确定的顺序;

(3)ConcurrentSkipListSet是线程安全的;

彩蛋

Set大汇总(横屏观看)

Set

有序性

线程安全

底层实现

关键接口

特点

HashSet

HashMap

简单

LinkedHashSet

LinkedHashMap

插入顺序

TreeSet

NavigableMap

NavigableSet

自然顺序

CopyOnWriteArraySet

CopyOnWriteArrayList

插入顺序,读写分离

ConcurrentSkipListSet

ConcurrentNavigableMap

NavigableSet

自然顺序

从中我们可以发现一些规律:

(1)除了HashSet其它Set都是有序的;

(2)实现了NavigableSet或者SortedSet接口的都是自然顺序的;

(3)使用并发安全的集合实现的Set也是并发安全的;

(4)TreeSet虽然不是全部都是使用的TreeMap实现的,但其实都是跟TreeMap相关的(TreeMap的子Map中组合了TreeMap);

(5)ConcurrentSkipListSet虽然不是全部都是使用的ConcurrentSkipListMap实现的,但其实都是跟ConcurrentSkipListMap相关的(ConcurrentSkipListeMap的子Map中组合了ConcurrentSkipListMap);

本文参与 腾讯云自媒体同步曝光计划,分享自微信公众号。
原始发表:2019-04-19,如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除

本文分享自 彤哥读源码 微信公众号,前往查看

如有侵权,请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除。

本文参与 腾讯云自媒体同步曝光计划  ,欢迎热爱写作的你一起参与!

评论
登录后参与评论
0 条评论
热度
最新
推荐阅读
目录
  • 问题
  • 简介
  • 源码分析
  • 总结
  • 彩蛋
领券
问题归档专栏文章快讯文章归档关键词归档开发者手册归档开发者手册 Section 归档