diff --git a/.vscode/settings.json b/.vscode/settings.json
index 248970ce..9cd5804c 100644
--- a/.vscode/settings.json
+++ b/.vscode/settings.json
@@ -203,4 +203,6 @@
"markdown.copyFiles.destination": {
"**/*": "image/"
},
+ "trae.tab.enableRename": false,
+ "trae.tab.enableAutoImport": false,
}
\ No newline at end of file
diff --git a/Java/03Java标准集合类/01 集合底层结构.md b/Java/03Java标准集合类/01 集合底层结构.md
deleted file mode 100644
index 6a809c30..00000000
--- a/Java/03Java标准集合类/01 集合底层结构.md
+++ /dev/null
@@ -1,1133 +0,0 @@
-# Java 容器
-
-* [Java 容器](#java-容器)
- * [一、概览](#一概览)
- * [Collection](#collection)
- * [Map](#map)
- * [二、容器中的设计模式](#二容器中的设计模式)
- * [迭代器模式](#迭代器模式)
- * [适配器模式](#适配器模式)
- * [三、源码分析](#三源码分析)
- * [ArrayList](#arraylist)
- * [Vector](#vector)
- * [CopyOnWriteArrayList](#copyonwritearraylist)
- * [LinkedList](#linkedlist)
- * [HashMap](#hashmap)
- * [ConcurrentHashMap](#concurrenthashmap)
- * [LinkedHashMap](#linkedhashmap)
- * [WeakHashMap](#weakhashmap)
- * [参考资料](#参考资料)
-
-
-
-## 一、概览
-
-容器主要包括 Collection 和 Map 两种,Collection 存储着对象的集合,而 Map 存储着键值对(两个对象)的映射表。
-
-### Collection单列集合
-
-
-
-#### 1. Set
-
-- TreeSet:基于红黑树实现,支持有序性操作,例如根据一个范围查找元素的操作。但是查找效率不如 HashSet,HashSet 查找的时间复杂度为 O(1),TreeSet 则为 O(logN)。
-
-- HashSet:基于哈希表实现,支持快速查找,但不支持有序性操作。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。
-
-- LinkedHashSet:具有 HashSet 的查找效率,并且内部使用双向链表维护元素的插入顺序。
-
-#### 2. List
-
-- ArrayList:基于动态数组实现,支持随机访问。
-
-- Vector:和 ArrayList 类似,但它是线程安全的。
-
-- LinkedList:基于双向链表实现,只能顺序访问,但是可以快速地在链表中间插入和删除元素。不仅如此,LinkedList 还可以用作栈、队列和双向队列。
-
-#### 3. Queue
-
-- LinkedList:可以用它来实现双向队列。
-
-- PriorityQueue:基于堆结构实现,可以用它来实现优先队列。
-
-### Map双列映射
-
-
-
-- TreeMap:基于红黑树实现。
-
-- HashMap:基于哈希表实现。
-
-- 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同时写入 HashTable 不会导致数据不一致。它是遗留类,不应该去使用它,而是使用 ConcurrentHashMap 来支持线程安全,ConcurrentHashMap 的效率会更高,因为 ConcurrentHashMap 引入了分段锁。
-
-- 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。
-
-
-## 二、容器中的设计模式
-
-### 迭代器模式
-
-
-
-Collection 继承了 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。
-
-从 JDK 1.5 之后可以使用 foreach 方法来遍历实现了 Iterable 接口的聚合对象。
-
-```java
-List list = new ArrayList<>();
-list.add("a");
-list.add("b");
-for (String item : list) {
- System.out.println(item);
-}
-```
-
-### 适配器模式
-
-java.util.Arrays#asList() 可以把数组类型转换为 List 类型。
-
-```java
-@SafeVarargs
-public static List asList(T... a)
-```
-
-应该注意的是 asList() 的参数为泛型的变长参数,不能使用基本类型数组作为参数,只能使用相应的包装类型数组。
-
-```java
-Integer[] arr = {1, 2, 3};
-List list = Arrays.asList(arr);
-```
-
-也可以使用以下方式调用 asList():
-
-```java
-List list = Arrays.asList(1, 2, 3);
-```
-
-## 三、源码分析
-
-如果没有特别说明,以下源码分析基于 JDK 1.8。
-
-在 IDEA 中 double shift 调出 Search EveryWhere,查找源码文件,找到之后就可以阅读源码。
-
-### ArrayList
-
-
-#### 1. 概览
-
-因为 ArrayList 是基于数组实现的,所以支持快速随机访问。RandomAccess 接口标识着该类支持快速随机访问。
-
-```java
-public class ArrayList extends AbstractList
- implements List, RandomAccess, Cloneable, java.io.Serializable
-```
-
-数组的默认大小为 10。
-
-```java
-private static final int DEFAULT_CAPACITY = 10;
-```
-
-
-
-#### 2. 扩容
-
-添加元素时使用 ensureCapacityInternal() 方法来保证容量足够,如果不够时,需要使用 grow() 方法进行扩容,新容量的大小为 `oldCapacity + (oldCapacity >> 1)`,即 oldCapacity+oldCapacity/2。其中 oldCapacity >> 1 需要取整,所以新容量大约是旧容量的 1.5 倍左右。(oldCapacity 为偶数就是 1.5 倍,为奇数就是 1.5 倍-0.5)
-
-扩容操作需要调用 `Arrays.copyOf()` 把原数组整个复制到新数组中,这个操作代价很高,因此最好在创建 ArrayList 对象时就指定大概的容量大小,减少扩容操作的次数。
-
-```java
-public boolean add(E e) {
- ensureCapacityInternal(size + 1); // Increments modCount!!
- elementData[size++] = e;
- return true;
-}
-
-private void ensureCapacityInternal(int minCapacity) {
- if (elementData == DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA) {
- minCapacity = Math.max(DEFAULT_CAPACITY, minCapacity);
- }
- ensureExplicitCapacity(minCapacity);
-}
-
-private void ensureExplicitCapacity(int minCapacity) {
- modCount++;
- // overflow-conscious code
- if (minCapacity - elementData.length > 0)
- grow(minCapacity);
-}
-
-private void grow(int minCapacity) {
- // overflow-conscious code
- int oldCapacity = elementData.length;
- int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1);
- if (newCapacity - minCapacity < 0)
- newCapacity = minCapacity;
- if (newCapacity - MAX_ARRAY_SIZE > 0)
- newCapacity = hugeCapacity(minCapacity);
- // minCapacity is usually close to size, so this is a win:
- elementData = Arrays.copyOf(elementData, newCapacity);
-}
-```
-
-#### 3. 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,该操作的时间复杂度为 O(N),可以看到 ArrayList 删除元素的代价是非常高的。
-
-```java
-public E remove(int index) {
- rangeCheck(index);
- modCount++;
- E oldValue = elementData(index);
- int numMoved = size - index - 1;
- if (numMoved > 0)
- System.arraycopy(elementData, index+1, elementData, index, numMoved);
- elementData[--size] = null; // clear to let GC do its work
- return oldValue;
-}
-```
-
-#### 4. 序列化
-
-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。
-
-```java
-transient Object[] elementData; // non-private to simplify nested class access
-```
-
-ArrayList 实现了 writeObject() 和 readObject() 来控制只序列化数组中有元素填充那部分内容。
-
-```java
-private void readObject(java.io.ObjectInputStream s)
- throws java.io.IOException, ClassNotFoundException {
- elementData = EMPTY_ELEMENTDATA;
-
- // Read in size, and any hidden stuff
- s.defaultReadObject();
-
- // Read in capacity
- s.readInt(); // ignored
-
- if (size > 0) {
- // be like clone(), allocate array based upon size not capacity
- ensureCapacityInternal(size);
-
- Object[] a = elementData;
- // Read in all elements in the proper order.
- for (int i=0; i= elementCount)
- throw new ArrayIndexOutOfBoundsException(index);
-
- return elementData(index);
-}
-```
-
-#### 2. 扩容
-
-Vector 的构造函数可以传入 capacityIncrement 参数,它的作用是在扩容时使容量 capacity 增长 capacityIncrement。如果这个参数的值小于等于 0,扩容时每次都令 capacity 为原来的两倍。
-
-```java
-public Vector(int initialCapacity, int capacityIncrement) {
- super();
- if (initialCapacity < 0)
- throw new IllegalArgumentException("Illegal Capacity: "+
- initialCapacity);
- this.elementData = new Object[initialCapacity];
- this.capacityIncrement = capacityIncrement;
-}
-```
-
-```java
-private void grow(int minCapacity) {
- // overflow-conscious code
- int oldCapacity = elementData.length;
- int newCapacity = oldCapacity + ((capacityIncrement > 0) ?
- capacityIncrement : oldCapacity);
- if (newCapacity - minCapacity < 0)
- newCapacity = minCapacity;
- if (newCapacity - MAX_ARRAY_SIZE > 0)
- newCapacity = hugeCapacity(minCapacity);
- elementData = Arrays.copyOf(elementData, newCapacity);
-}
-```
-
-调用没有 capacityIncrement 的构造函数时,capacityIncrement 值被设置为 0,也就是说默认情况下 Vector 每次扩容时容量都会翻倍。
-
-```java
-public Vector(int initialCapacity) {
- this(initialCapacity, 0);
-}
-
-public Vector() {
- this(10);
-}
-```
-
-#### 3. 与 ArrayList 的比较
-
-- Vector 是同步的,因此开销就比 ArrayList 要大,访问速度更慢。最好使用 ArrayList 而不是 Vector,因为同步操作完全可以由程序员自己来控制;
-- Vector 每次扩容请求其大小的 2 倍(也可以通过构造函数设置增长的容量),而 ArrayList 是 1.5 倍。
-
-#### 4. 替代方案
-
-可以使用 `Collections.synchronizedList();` 得到一个线程安全的 ArrayList。
-
-```java
-List list = new ArrayList<>();
-List synList = Collections.synchronizedList(list);
-```
-
-也可以使用 concurrent 并发包下的 CopyOnWriteArrayList 类。
-
-```java
-List list = new CopyOnWriteArrayList<>();
-```
-
-### CopyOnWriteArrayList
-
-#### 1. 读写分离
-
-写操作在一个复制的数组上进行,读操作还是在原始数组中进行,读写分离,互不影响。
-
-写操作需要加锁,防止并发写入时导致写入数据丢失。
-
-写操作结束之后需要把原始数组指向新的复制数组。
-
-```java
-public boolean add(E e) {
- final ReentrantLock lock = this.lock;
- lock.lock();
- try {
- Object[] elements = getArray();
- int len = elements.length;
- Object[] newElements = Arrays.copyOf(elements, len + 1);
- newElements[len] = e;
- setArray(newElements);
- return true;
- } finally {
- lock.unlock();
- }
-}
-
-final void setArray(Object[] a) {
- array = a;
-}
-```
-
-```java
-@SuppressWarnings("unchecked")
-private E get(Object[] a, int index) {
- return (E) a[index];
-}
-```
-
-#### 2. 适用场景
-
-CopyOnWriteArrayList 在写操作的同时允许读操作,大大提高了读操作的性能,因此很适合读多写少的应用场景。
-
-但是 CopyOnWriteArrayList 有其缺陷:
-
-- 内存占用:在写操作时需要复制一个新的数组,使得内存占用为原来的两倍左右;
-- 数据不一致:读操作不能读取实时性的数据,因为部分写操作的数据还未同步到读数组中。
-
-所以 CopyOnWriteArrayList 不适合内存敏感以及对实时性要求很高的场景。
-
-### LinkedList
-
-#### 1. 概览
-
-基于双向链表实现,使用 Node 存储链表节点信息。
-
-```java
-private static class Node {
- E item;
- Node next;
- Node prev;
-}
-```
-
-每个链表存储了 first 和 last 指针:
-
-```java
-transient Node first;
-transient Node last;
-```
-
-
-
-#### 2. 与 ArrayList 的比较
-
-ArrayList 基于动态数组实现,LinkedList 基于双向链表实现。ArrayList 和 LinkedList 的区别可以归结为数组和链表的区别:
-
-- 数组支持随机访问,但插入删除的代价很高,需要移动大量元素;
-- 链表不支持随机访问,但插入删除只需要改变指针。
-
-### HashMap
-
-为了便于理解,以下源码分析以 JDK 1.7 为主。
-
-#### 1. 存储结构
-
-内部包含了一个 Entry 类型的数组 table。Entry 存储着键值对。它包含了四个字段,从 next 字段我们可以看出 Entry 是一个链表。即数组中的每个位置被当成一个桶,一个桶存放一个链表。HashMap 使用拉链法来解决冲突,同一个链表中存放哈希值和散列桶取模运算结果相同的 Entry。
-
-
-
-```java
-transient Entry[] table;
-```
-
-```java
-static class Entry implements Map.Entry {
- final K key;
- V value;
- Entry next;
- int hash;
-
- Entry(int h, K k, V v, Entry n) {
- value = v;
- next = n;
- key = k;
- hash = h;
- }
-
- public final K getKey() {
- return key;
- }
-
- public final V getValue() {
- return value;
- }
-
- public final V setValue(V newValue) {
- V oldValue = value;
- value = newValue;
- return oldValue;
- }
-
- public final boolean equals(Object o) {
- if (!(o instanceof Map.Entry))
- return false;
- Map.Entry e = (Map.Entry)o;
- Object k1 = getKey();
- Object k2 = e.getKey();
- if (k1 == k2 || (k1 != null && k1.equals(k2))) {
- Object v1 = getValue();
- Object v2 = e.getValue();
- if (v1 == v2 || (v1 != null && v1.equals(v2)))
- return true;
- }
- return false;
- }
-
- public final int hashCode() {
- return Objects.hashCode(getKey()) ^ Objects.hashCode(getValue());
- }
-
- public final String toString() {
- return getKey() + "=" + getValue();
- }
-}
-```
-
-#### 2. 拉链法的工作原理
-
-```java
-HashMap map = new HashMap<>();
-map.put("K1", "V1");
-map.put("K2", "V2");
-map.put("K3", "V3");
-```
-
-- 新建一个 HashMap,默认大小为 16;
-- 插入 <K1,V1\> 键值对,先计算 K1 的 hashCode 为 115,使用除留余数法得到所在的桶下标 115%16=3。
-- 插入 <K2,V2\> 键值对,先计算 K2 的 hashCode 为 118,使用除留余数法得到所在的桶下标 118%16=6。
-- 插入 <K3,V3\> 键值对,先计算 K3 的 hashCode 为 118,使用除留余数法得到所在的桶下标 118%16=6,插在 <K2,V2\> 前面。
-
-应该注意到链表的插入是以头插法方式进行的,例如上面的 <K3,V3\> 不是插在 <K2,V2\> 后面,而是插入在链表头部。
-
-查找需要分成两步进行:
-
-- 计算键值对所在的桶;
-- 在链表上顺序查找,时间复杂度显然和链表的长度成正比。
-
-
-
-#### 3. put 操作
-
-```java
-public V put(K key, V value) {
- if (table == EMPTY_TABLE) {
- inflateTable(threshold);
- }
- // 键为 null 单独处理
- if (key == null)
- return putForNullKey(value);
- int hash = hash(key);
- // 确定桶下标
- int i = indexFor(hash, table.length);
- // 先找出是否已经存在键为 key 的键值对,如果存在的话就更新这个键值对的值为 value
- for (Entry e = table[i]; e != null; e = e.next) {
- Object k;
- if (e.hash == hash && ((k = e.key) == key || key.equals(k))) {
- V oldValue = e.value;
- e.value = value;
- e.recordAccess(this);
- return oldValue;
- }
- }
-
- modCount++;
- // 插入新键值对
- addEntry(hash, key, value, i);
- return null;
-}
-```
-
-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
-private V putForNullKey(V value) {
- for (Entry e = table[0]; e != null; e = e.next) {
- if (e.key == null) {
- V oldValue = e.value;
- e.value = value;
- e.recordAccess(this);
- return oldValue;
- }
- }
- modCount++;
- addEntry(0, null, value, 0);
- return null;
-}
-```
-
-使用链表的头插法,也就是新的键值对插在链表的头部,而不是链表的尾部。
-
-```java
-void addEntry(int hash, K key, V value, int bucketIndex) {
- if ((size >= threshold) && (null != table[bucketIndex])) {
- resize(2 * table.length);
- hash = (null != key) ? hash(key) : 0;
- bucketIndex = indexFor(hash, table.length);
- }
-
- createEntry(hash, key, value, bucketIndex);
-}
-
-void createEntry(int hash, K key, V value, int bucketIndex) {
- Entry e = table[bucketIndex];
- // 头插法,链表头部指向新的键值对
- table[bucketIndex] = new Entry<>(hash, key, value, e);
- size++;
-}
-```
-
-```java
-Entry(int h, K k, V v, Entry n) {
- value = v;
- next = n;
- key = k;
- hash = h;
-}
-```
-
-#### 4. 确定桶下标
-
-很多操作都需要先确定一个键值对所在的桶下标。
-
-```java
-int hash = hash(key);
-int i = indexFor(hash, table.length);
-```
-
-**4.1 计算 hash 值**
-
-```java
-final int hash(Object k) {
- int h = hashSeed;
- if (0 != h && k instanceof String) {
- return sun.misc.Hashing.stringHash32((String) k);
- }
-
- h ^= k.hashCode();
-
- // This function ensures that hashCodes that differ only by
- // constant multiples at each bit position have a bounded
- // number of collisions (approximately 8 at default load factor).
- h ^= (h >>> 20) ^ (h >>> 12);
- return h ^ (h >>> 7) ^ (h >>> 4);
-}
-```
-
-```java
-public final int hashCode() {
- return Objects.hashCode(key) ^ Objects.hashCode(value);
-}
-```
-
-**4.2 取模**
-
-令 x = 1\<\<4,即 x 为 2 的 4 次方,它具有以下性质:
-
-```
-x : 00010000
-x-1 : 00001111
-```
-
-令一个数 y 与 x-1 做与运算,可以去除 y 位级表示的第 4 位以上数:
-
-```
-y : 10110010
-x-1 : 00001111
-y&(x-1) : 00000010
-```
-
-这个性质和 y 对 x 取模效果是一样的:
-
-```
-y : 10110010
-x : 00010000
-y%x : 00000010
-```
-
-我们知道,位运算的代价比求模运算小的多,因此在进行这种计算时用位运算的话能带来更高的性能。
-
-确定桶下标的最后一步是将 key 的 hash 值对桶个数取模:hash%capacity,如果能保证 capacity 为 2 的 n 次方,那么就可以将这个操作转换为位运算。
-
-```java
-static int indexFor(int h, int length) {
- return h & (length-1);
-}
-```
-
-#### 5. 扩容-基本原理
-
-设 HashMap 的 table 长度为 M,需要存储的键值对数量为 N,如果哈希函数满足均匀性的要求,那么每条链表的长度大约为 N/M,因此查找的复杂度为 O(N/M)。
-
-为了让查找的成本降低,应该使 N/M 尽可能小,因此需要保证 M 尽可能大,也就是说 table 要尽可能大。HashMap 采用动态扩容来根据当前的 N 值来调整 M 值,使得空间效率和时间效率都能得到保证。
-
-和扩容相关的参数主要有:capacity、size、threshold 和 load_factor。
-
-| 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。|
-| size | 键值对数量。 |
-| threshold | size 的临界值,当 size 大于等于 threshold 就必须进行扩容操作。 |
-| loadFactor | 装载因子,table 能够使用的比例,threshold = (int)(capacity* loadFactor)。 |
-
-```java
-static final int DEFAULT_INITIAL_CAPACITY = 16;
-
-static final int MAXIMUM_CAPACITY = 1 << 30;
-
-static final float DEFAULT_LOAD_FACTOR = 0.75f;
-
-transient Entry[] table;
-
-transient int size;
-
-int threshold;
-
-final float loadFactor;
-
-transient int modCount;
-```
-
-从下面的添加元素代码中可以看出,当需要扩容时,令 capacity 为原来的两倍。
-
-```java
-void addEntry(int hash, K key, V value, int bucketIndex) {
- Entry e = table[bucketIndex];
- table[bucketIndex] = new Entry<>(hash, key, value, e);
- if (size++ >= threshold)
- resize(2 * table.length);
-}
-```
-
-扩容使用 resize() 实现,需要注意的是,扩容操作同样需要把 oldTable 的所有键值对重新插入 newTable 中,因此这一步是很费时的。
-
-```java
-void resize(int newCapacity) {
- Entry[] oldTable = table;
- int oldCapacity = oldTable.length;
- if (oldCapacity == MAXIMUM_CAPACITY) {
- threshold = Integer.MAX_VALUE;
- return;
- }
- Entry[] newTable = new Entry[newCapacity];
- transfer(newTable);
- table = newTable;
- threshold = (int)(newCapacity * loadFactor);
-}
-
-void transfer(Entry[] newTable) {
- Entry[] src = table;
- int newCapacity = newTable.length;
- for (int j = 0; j < src.length; j++) {
- Entry e = src[j];
- if (e != null) {
- src[j] = null;
- do {
- Entry next = e.next;
- int i = indexFor(e.hash, newCapacity);
- e.next = newTable[i];
- newTable[i] = e;
- e = next;
- } while (e != null);
- }
- }
-}
-```
-
-#### 6. 扩容-重新计算桶下标
-
-在进行扩容时,需要把键值对重新计算桶下标,从而放到对应的桶上。在前面提到,HashMap 使用 hash%capacity 来确定桶下标。HashMap capacity 为 2 的 n 次方这一特点能够极大降低重新计算桶下标操作的复杂度。
-
-假设原数组长度 capacity 为 16,扩容之后 new capacity 为 32:
-
-```html
-capacity : 00010000
-new capacity : 00100000
-```
-
-对于一个 Key,它的哈希值 hash 在第 5 位:
-
-- 为 0,那么 hash%00010000 = hash%00100000,桶位置和原来一致;
-- 为 1,hash%00010000 = hash%00100000 + 16,桶位置是原位置 + 16。
-
-#### 7. 计算数组容量
-
-HashMap 构造函数允许用户传入的容量不是 2 的 n 次方,因为它可以自动地将传入的容量转换为 2 的 n 次方。
-
-先考虑如何求一个数的掩码,对于 10010000,它的掩码为 11111111,可以使用以下方法得到:
-
-```
-mask |= mask >> 1 11011000
-mask |= mask >> 2 11111110
-mask |= mask >> 4 11111111
-```
-
-mask+1 是大于原始数字的最小的 2 的 n 次方。
-
-```
-num 10010000
-mask+1 100000000
-```
-
-以下是 HashMap 中计算数组容量的代码:
-
-```java
-static final int tableSizeFor(int cap) {
- int n = cap - 1;
- n |= n >>> 1;
- n |= n >>> 2;
- n |= n >>> 4;
- n |= n >>> 8;
- n |= n >>> 16;
- return (n < 0) ? 1 : (n >= MAXIMUM_CAPACITY) ? MAXIMUM_CAPACITY : n + 1;
-}
-```
-
-#### 8. 链表转红黑树
-
-从 JDK 1.8 开始,一个桶存储的链表长度大于等于 8 时会将链表转换为红黑树。
-
-#### 9. 与 Hashtable 的比较
-
-- Hashtable 使用 synchronized 来进行同步。
-- HashMap 可以插入键为 null 的 Entry。
-- HashMap 的迭代器是 fail-fast 迭代器。
-- HashMap 不能保证随着时间的推移 Map 中的元素次序是不变的。
-
-### ConcurrentHashMap
-
-#### 1. 存储结构
-
-
-
-```java
-static final class HashEntry {
- final int hash;
- final K key;
- volatile V value;
- volatile HashEntry next;
-}
-```
-
-ConcurrentHashMap 和 HashMap 实现上类似,最主要的差别是 ConcurrentHashMap 采用了分段锁(Segment),每个分段锁维护着几个桶(HashEntry),多个线程可以同时访问不同分段锁上的桶,从而使其并发度更高(并发度就是 Segment 的个数)。
-
-Segment 继承自 ReentrantLock。
-
-```java
-static final class Segment extends ReentrantLock implements Serializable {
-
- private static final long serialVersionUID = 2249069246763182397L;
-
- static final int MAX_SCAN_RETRIES =
- Runtime.getRuntime().availableProcessors() > 1 ? 64 : 1;
-
- transient volatile HashEntry[] table;
-
- transient int count;
-
- transient int modCount;
-
- transient int threshold;
-
- final float loadFactor;
-}
-```
-
-```java
-final Segment[] segments;
-```
-
-默认的并发级别为 16,也就是说默认创建 16 个 Segment。
-
-```java
-static final int DEFAULT_CONCURRENCY_LEVEL = 16;
-```
-
-#### 2. size 操作
-
-每个 Segment 维护了一个 count 变量来统计该 Segment 中的键值对个数。
-
-```java
-/**
- * The number of elements. Accessed only either within locks
- * or among other volatile reads that maintain visibility.
- */
-transient int count;
-```
-
-在执行 size 操作时,需要遍历所有 Segment 然后把 count 累计起来。
-
-ConcurrentHashMap 在执行 size 操作时先尝试不加锁,如果连续两次不加锁操作得到的结果一致,那么可以认为这个结果是正确的。
-
-尝试次数使用 RETRIES_BEFORE_LOCK 定义,该值为 2,retries 初始值为 -1,因此尝试次数为 3。
-
-如果尝试的次数超过 3 次,就需要对每个 Segment 加锁。
-
-```java
-
-/**
- * Number of unsynchronized retries in size and containsValue
- * methods before resorting to locking. This is used to avoid
- * unbounded retries if tables undergo continuous modification
- * which would make it impossible to obtain an accurate result.
- */
-static final int RETRIES_BEFORE_LOCK = 2;
-
-public int size() {
- // Try a few times to get accurate count. On failure due to
- // continuous async changes in table, resort to locking.
- final Segment[] segments = this.segments;
- int size;
- boolean overflow; // true if size overflows 32 bits
- long sum; // sum of modCounts
- long last = 0L; // previous sum
- int retries = -1; // first iteration isn't retry
- try {
- for (;;) {
- // 超过尝试次数,则对每个 Segment 加锁
- if (retries++ == RETRIES_BEFORE_LOCK) {
- for (int j = 0; j < segments.length; ++j)
- ensureSegment(j).lock(); // force creation
- }
- sum = 0L;
- size = 0;
- overflow = false;
- for (int j = 0; j < segments.length; ++j) {
- Segment seg = segmentAt(segments, j);
- if (seg != null) {
- sum += seg.modCount;
- int c = seg.count;
- if (c < 0 || (size += c) < 0)
- overflow = true;
- }
- }
- // 连续两次得到的结果一致,则认为这个结果是正确的
- if (sum == last)
- break;
- last = sum;
- }
- } finally {
- if (retries > RETRIES_BEFORE_LOCK) {
- for (int j = 0; j < segments.length; ++j)
- segmentAt(segments, j).unlock();
- }
- }
- return overflow ? Integer.MAX_VALUE : size;
-}
-```
-
-#### 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 1.8 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。
-
-并且 JDK 1.8 的实现也在链表过长时会转换为红黑树。
-
-### LinkedHashMap
-
-#### 存储结构
-
-继承自 HashMap,因此具有和 HashMap 一样的快速查找特性。
-
-```java
-public class LinkedHashMap extends HashMap implements Map
-```
-
-内部维护了一个双向链表,用来维护插入顺序或者 LRU 顺序。
-
-```java
-/**
- * The head (eldest) of the doubly linked list.
- */
-transient LinkedHashMap.Entry head;
-
-/**
- * The tail (youngest) of the doubly linked list.
- */
-transient LinkedHashMap.Entry tail;
-```
-
-accessOrder 决定了顺序,默认为 false,此时维护的是插入顺序。
-
-```java
-final boolean accessOrder;
-```
-
-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
-void afterNodeAccess(Node p) { }
-void afterNodeInsertion(boolean evict) { }
-```
-
-#### afterNodeAccess()
-
-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
-void afterNodeAccess(Node e) { // move node to last
- LinkedHashMap.Entry last;
- if (accessOrder && (last = tail) != e) {
- LinkedHashMap.Entry p =
- (LinkedHashMap.Entry)e, b = p.before, a = p.after;
- p.after = null;
- if (b == null)
- head = a;
- else
- b.after = a;
- if (a != null)
- a.before = b;
- else
- last = b;
- if (last == null)
- head = p;
- else {
- p.before = last;
- last.after = p;
- }
- tail = p;
- ++modCount;
- }
-}
-```
-
-#### afterNodeInsertion()
-
-在 put 等操作之后执行,当 removeEldestEntry() 方法返回 true 时会移除最晚的节点,也就是链表首部节点 first。
-
-evict 只有在构建 Map 的时候才为 false,在这里为 true。
-
-```java
-void afterNodeInsertion(boolean evict) { // possibly remove eldest
- LinkedHashMap.Entry first;
- if (evict && (first = head) != null && removeEldestEntry(first)) {
- K key = first.key;
- removeNode(hash(key), key, null, false, true);
- }
-}
-```
-
-removeEldestEntry() 默认为 false,如果需要让它为 true,需要继承 LinkedHashMap 并且覆盖这个方法的实现,这在实现 LRU 的缓存中特别有用,通过移除最近最久未使用的节点,从而保证缓存空间足够,并且缓存的数据都是热点数据。
-
-```java
-protected boolean removeEldestEntry(Map.Entry eldest) {
- return false;
-}
-```
-
-#### 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 LRU 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
-class LRUCache extends LinkedHashMap {
- private static final int MAX_ENTRIES = 3;
-
- protected boolean removeEldestEntry(Map.Entry eldest) {
- return size() > MAX_ENTRIES;
- }
-
- LRUCache() {
- super(MAX_ENTRIES, 0.75f, true);
- }
-}
-```
-
-```java
-public static void main(String[] args) {
- LRUCache cache = new LRUCache<>();
- cache.put(1, "a");
- cache.put(2, "b");
- cache.put(3, "c");
- cache.get(1);
- cache.put(4, "d");
- System.out.println(cache.keySet());
-}
-```
-
-```html
-[3, 1, 4]
-```
-
-### WeakHashMap
-
-#### 存储结构
-
-WeakHashMap 的 Entry 继承自 WeakReference,被 WeakReference 关联的对象在下一次垃圾回收时会被回收。
-
-WeakHashMap 主要用来实现缓存,通过使用 WeakHashMap 来引用缓存对象,由 JVM 对这部分缓存进行回收。
-
-```java
-private static class Entry extends WeakReference