Java基础 - 09 Set之linkedHashSet , CopyOnWriteArraySet

2024-01-23 20:28
文章标签 java 基础 set 09 linkedhashset copyonwritearrayset

本文主要是介绍Java基础 - 09 Set之linkedHashSet , CopyOnWriteArraySet，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

LinkedHashSet和CopyOnWriteArraySet都是Java集合框架提供的特殊集合类，他们在特定场景下有不同的用途和特点。

LinkedHashSet是Java集合框架中的一种实现类，它继承自HashSet并且保持插入顺序。它使用哈希表来存储元素，并使用链表来维护插入顺序。由于使用哈希表，LinkedHashSet提供了常数时间的复杂度（O(1)）来执行插入、删除和查找操作。同时，由于使用链表来维护插入顺序，LinkedHashSet可以按照元素的插入顺序进行迭代。因此，LinkedHashSet适用于需要保持插入顺序并且需要高效的插入、删除和查找操作的场景。

CopyOnWriteArraySet是Java并发包中的一种线程安全的Set实现。它实现了Set接口，并且使用了CopyOnWriteArrayList作为内部数据结构。CopyOnWriteArraySet通过在每次修改时创建一个新的副本来实现线程安全性，因此在并发修改操作时不会出现ConcurrentModificationException异常。它适用于读操作频繁、写操作较少的场景，因为每次修改都会创建一个新的副本，可能会带来一定的内存开销。由于CopyOnWriteArraySet是无序的，它不会维护插入顺序。因此，如果需要保持元素的插入顺序，应该使用LinkedHashSet。

LinkedHashSet

LinkedHashSet是一个基于哈希表和链表实现的有序集合。它继承自HashSet，并且保留了元素插入的顺序。LinkedHashSet通过哈希表快速访问元素，同时使用链表维护元素的顺序。这使得LinkedHashSet在需要保持元素顺序的情况下更加适用。

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

public static void main(String[] args) {LinkedHashSet<String> set = new LinkedHashSet<>();// 添加元素set.add("apple");set.add("banana");set.add("orange");// 迭代元素，按照插入顺序输出for (String fruit : set) {System.out.println(fruit);}}

源码：

public class LinkedHashSet<E>extends HashSet<E>implements Set<E>, Cloneable, java.io.Serializable {/*** 构造一个带默认初始容量 (16) 和加载因子 (0.75) 的新空链接哈希 set。*/public LinkedHashSet() {super(16, .75f, true);}/***  构造一个与指定 collection 中的元素相同的新链接哈希 set。*/public LinkedHashSet(Collection<? extends E> c) {super(Math.max(2*c.size(), 11), .75f, true);addAll(c);}/*** 构造一个带指定初始容量和默认加载因子 (0.75) 的新空链接哈希 set。*/public LinkedHashSet(int initialCapacity) {super(initialCapacity, .75f, true);}/*** 构造一个带有指定初始容量和加载因子的新空链接哈希 set。*/public LinkedHashSet(int initialCapacity, float loadFactor) {super(initialCapacity, loadFactor, true);}
}

以下是一些LinkedHashSet的特点和用途：

  • LinkedHashSet保留了元素插入的顺序，因此可以按照插入顺序进行迭代。
  • LinkedHashSet是线程不安全的，不适用于多线程环境。
  • LinkedHashSet具有HashSet的高效查找特性，同时还可以保持元素的顺序。
  • LinkedHashSet的插入、删除和查找操作具有常数时间复杂度。

CopyOnWriteArraySet

CopyOnWriteArraySet是一个线程安全的集合类，它实现了Set接口，并且内部使用了Copy-On-Write技术。Copy-On-Write是一种并发策略，它在写操作时创建并复制整个集合，这样读操作不会受到写操作的影响。因此，CopyOnWriteArraySet非常适合用于读多写少的场景。

在这里插入图片描述

以下是一些CopyOnWriteArraySet的特点和用途：

  • CopyOnWriteArraySet是线程安全的，适用于多线程环境。
  • CopyOnWriteArraySet的迭代操作不需要加锁，并且不会抛出ConcurrentModificationException异常。
  • CopyOnWriteArraySet的写操作会复制整个集合，因此在写操作频繁的情况下，性能可能较低。
  • CopyOnWriteArraySet的读操作具有较低的性能开销。
    在这里插入图片描述
    内部方法介绍
  • add(E e): 向集合中添加指定元素。该方法会创建一个新的数组，并将指定元素添加到新数组中。
  • remove(Object o): 从集合中移除指定元素。该方法会创建一个新的数组，并将除指定元素之外的所有元素添加到新数组中。
  • contains(Object o): 判断集合中是否包含指定元素。该方法会遍历内部的数组，判断是否有相等的元素。
  • isEmpty(): 判断集合是否为空。该方法会判断内部的数组是否为空。
  • size(): 返回集合的大小，即元素的个数。该方法会返回内部数组的长度。
  • iterator(): 返回一个迭代器**，用于遍历集合中的元素**。该方法返回的迭代器是通过拷贝内部数组创建的，因此不会受到集合修改的影响。
  • toArray(): 将集合中的元素转换为数组，并返回该数组。该方法会创建一个新的数组，并将集合中的元素复制到新数组中。

两者直接的区别

CopyOnWriteArraySet

CopyOnWriteArraySet适用于读多写少的并发场景。它通过使用Copy-On-Write技术，在写操作时创建并复制整个集合，这样读操作不会受到写操作的影响。这使得CopyOnWriteArraySet在多线程环境下具有较好的安全性，读操作不需要加锁，并且不会抛出ConcurrentModificationException异常。因此，当需要在多线程环境下进行读操作较多的场景时，可以使用CopyOnWriteArraySet。

import java.util.concurrent.CopyOnWriteArraySet;public class CopyOnWriteArraySetExample {public static void main(String[] args) {CopyOnWriteArraySet<String> set = new CopyOnWriteArraySet<>();// 添加元素set.add("apple");set.add("banana");set.add("cherry");// 遍历元素for (String element : set) {System.out.println(element);}// 删除元素set.remove("banana");// 判断元素是否存在boolean contains = set.contains("cherry");System.out.println("Contains 'cherry': " + contains);// 获取集合大小int size = set.size();System.out.println("Size: " + size);}
}

LinkedHashSet

LinkedHashSet是HashSet的一个子类，它维护了一个双向链表来保持元素的插入顺序。LinkedHashSet适用于需要保持元素插入顺序的场景。它提供了HashSet的高性能查找和插入操作，并且使用链表来保持插入顺序。因此，当需要在保持插入顺序的同时进行高效的查找和插入操作时，可以使用LinkedHashSet。

import java.util.LinkedHashSet;public class LinkedHashSetExample {public static void main(String[] args) {LinkedHashSet<String> set = new LinkedHashSet<>();// 添加元素set.add("apple");set.add("banana");set.add("cherry");// 遍历元素for (String element : set) {System.out.println(element);}// 删除元素set.remove("banana");// 判断元素是否存在boolean contains = set.contains("cherry");System.out.println("Contains 'cherry': " + contains);// 获取集合大小int size = set.size();System.out.println("Size: " + size);}
}

在多线程环境下，CopyOnWriteArraySet比LinkedHashSet具有更好的安全性。CopyOnWriteArraySet的读操作不需要加锁，并且不会抛出ConcurrentModificationException异常。而LinkedHashSet在多线程环境下需要使用外部同步机制来确保线程安全。例如，可以使用Collections.synchronizedSet()。

创建一个多线程环境下使用LinkedHashSet的示例

public class LinkedHashSetThreadSafetyExample {public static void main(String[] args) {Set<String> set = Collections.synchronizedSet(new LinkedHashSet<>());// 创建多个线程来同时对set进行操作Thread thread1 = new Thread(() -> {for (int i = 0; i < 1000; i++) {set.add("Thread 1 - Element " + i);}});Thread thread2 = new Thread(() -> {for (int i = 0; i < 1000; i++) {set.add("Thread 2 - Element " + i);}});// 启动线程thread1.start();thread2.start();try {// 等待线程执行完毕thread1.join();thread2.join();} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}// 输出set的元素数量System.out.println("Set size: " + set.size());}
}

在上述代码中，我们创建了一个多线程环境下使用LinkedHashSet的示例。首先，我们使用Collections.synchronizedSet()方法创建了一个线程安全的Set，即使用外部同步机制来确保线程安全。然后，我们创建了两个线程thread1和thread2，分别向set中添加1000个元素。最后，我们使用thread1.join()和thread2.join()方法等待两个线程执行完毕，然后输出set的元素数量。

使用CopyOnWriteArraySet类来实现多线程安全的Set。

import java.util.concurrent.CopyOnWriteArraySet;public class CopyOnWriteArraySetThreadSafetyExample {public static void main(String[] args) {CopyOnWriteArraySet<String> set = new CopyOnWriteArraySet<>();// 创建多个线程来同时对set进行操作Thread thread1 = new Thread(() -> {for (int i = 0; i < 1000; i++) {set.add("Thread 1 - Element " + i);}});Thread thread2 = new Thread(() -> {for (int i = 0; i < 1000; i++) {set.add("Thread 2 - Element " + i);}});// 启动线程thread1.start();thread2.start();try {// 等待线程执行完毕thread1.join();thread2.join();} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}// 输出set的元素数量System.out.println("Set size: " + set.size());}
}

在上述代码中，我们使用CopyOnWriteArraySet类来实现多线程安全的Set。CopyOnWriteArraySet是一个线程安全的Set实现，通过在每次修改时创建一个新的副本来实现线程安全性。这意味着在并发修改操作时，不会发生ConcurrentModificationException异常。

我们创建了一个CopyOnWriteArraySet对象，然后创建了两个线程thread1和thread2，分别向set中添加1000个元素。最后，我们使用thread1.join()和thread2.join()方法等待两个线程执行完毕，然后输出set的元素数量。

这篇关于Java基础 - 09 Set之linkedHashSet , CopyOnWriteArraySet的文章就介绍到这儿，希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助！


http://www.chinasem.cn/article/637421。

相关文章

Java实现检查多个时间段是否有重合

Java实现检查多个时间段是否有重合

《Java实现检查多个时间段是否有重合》这篇文章主要为大家详细介绍了如何使用Java实现检查多个时间段是否有重合,文中的示例代码讲解详细,感兴趣的小伙伴可以跟随小编一起学习一下... 目录流程概述步骤详解China编程步骤1：定义时间段类步骤2：添加时间段步骤3：检查时间段是否有重合步骤4：输出结果示例代码结语作
阅读更多...
Java中String字符串使用避坑指南

Java中String字符串使用避坑指南

《Java中String字符串使用避坑指南》Java中的String字符串是我们日常编程中用得最多的类之一,看似简单的String使用,却隐藏着不少“坑”,如果不注意,可能会导致性能问题、意外的错误容... 目录8个避坑点如下：1. 字符串的不可变性：每次修改都创建新对象2. 使用 == 比较字符串，陷阱满
阅读更多...
Java判断多个时间段是否重合的方法小结

Java判断多个时间段是否重合的方法小结

《Java判断多个时间段是否重合的方法小结》这篇文章主要为大家详细介绍了Java中判断多个时间段是否重合的方法,文中的示例代码讲解详细,感兴趣的小伙伴可以跟随小编一起学习一下... 目录判断多个时间段是否有间隔判断时间段集合是否与某时间段重合判断多个时间段是否有间隔实体类内容public class D
阅读更多...
IDEA编译报错“java: 常量字符串过长”的原因及解决方法

IDEA编译报错“java: 常量字符串过长”的原因及解决方法

《IDEA编译报错“java:常量字符串过长”的原因及解决方法》今天在开发过程中,由于尝试将一个文件的Base64字符串设置为常量,结果导致IDEA编译的时候出现了如下报错java:常量字符串过长,... 目录一、问题描述二、问题原因2.1 理论角度2.2 源码角度三、解决方案解决方案①：StringBui
阅读更多...
Java覆盖第三方jar包中的某一个类的实现方法

Java覆盖第三方jar包中的某一个类的实现方法

《Java覆盖第三方jar包中的某一个类的实现方法》在我们日常的开发中,经常需要使用第三方的jar包,有时候我们会发现第三方的jar包中的某一个类有问题,或者我们需要定制化修改其中的逻辑,那么应该如何... 目录一、需求描述二、示例描述三、操作步骤四、验证结果五、实现原理一、需求描述需求描述如下：需要在
阅读更多...
Java中ArrayList和LinkedList有什么区别举例详解

Java中ArrayList和LinkedList有什么区别举例详解

《Java中ArrayList和LinkedList有什么区别举例详解》：本文主要介绍Java中ArrayList和LinkedList区别的相关资料,包括数据结构特性、核心操作性能、内存与GC影... 目录一、底层数据结构二、核心操作性能对比三、内存与 GC 影响四、扩容机制五、线程安全与并发方案六、工程
阅读更多...
JavaScript中的reduce方法执行过程、使用场景及进阶用法

JavaScript中的reduce方法执行过程、使用场景及进阶用法

《JavaScript中的reduce方法执行过程、使用场景及进阶用法》：本文主要介绍JavaScript中的reduce方法执行过程、使用场景及进阶用法的相关资料,reduce是JavaScri... 目录1. 什么是reduce2. reduce语法2.1 语法2.2 参数说明3. reduce执行过程
阅读更多...
如何使用Java实现请求deepseek

如何使用Java实现请求deepseek

《如何使用Java实现请求deepseek》这篇文章主要为大家详细介绍了如何使用Java实现请求deepseek功能,文中的示例代码讲解详细,感兴趣的小伙伴可以跟随小编一起学习一下... 目录1.deepseek的api创建2.Java实现请求deepseek2.1 pom文件2.2 json转化文件2.2
阅读更多...
Java调用DeepSeek API的最佳实践及详细代码示例

Java调用DeepSeek API的最佳实践及详细代码示例

《Java调用DeepSeekAPI的最佳实践及详细代码示例》：本文主要介绍如何使用Java调用DeepSeekAPI,包括获取API密钥、添加HTTP客户端依赖、创建HTTP请求、处理响应、... 目录1. 获取API密钥2. 添加HTTP客户端依赖3. 创建HTTP请求4. 处理响应5. 错误处理6.
阅读更多...
Spring AI集成DeepSeek的详细步骤

Spring AI集成DeepSeek的详细步骤

《SpringAI集成DeepSeek的详细步骤》DeepSeek作为一款卓越的国产AI模型,越来越多的公司考虑在自己的应用中集成,对于Java应用来说,我们可以借助SpringAI集成DeepSe... 目录DeepSeek 介绍Spring AI 是什么？1、环境准备2、构建项目2.1、pom依赖2.2
阅读更多...

Copyright China编程 23002807@qq.com

沪ICP备2023033072号-2