From 9bdb5f6b840dc1402a8c3205788584b78058d78f Mon Sep 17 00:00:00 2001 From: HoeYeung Ho <60749707+HoeYeungHo@users.noreply.github.com> Date: Sat, 9 Nov 2024 18:03:18 +0800 Subject: [PATCH] =?UTF-8?q?=E6=9B=B4=E6=96=B0=E3=80=8A=E9=9B=86=E5=90=88?= =?UTF-8?q?=E5=88=A4=E7=A9=BA=E3=80=8B=E7=9A=84=E4=BE=8B=E5=AD=90?= MIME-Version: 1.0 Content-Type: text/plain; charset=UTF-8 Content-Transfer-Encoding: 8bit 使用 `ConcurrentLinkedQueue` 作为例子，并完善 `ConcurrentHashMap` 的相关表述。 --- .../java-collection-precautions-for-use.md | 51 ++++++++++++++----- 1 file changed, 37 insertions(+), 14 deletions(-) diff --git a/docs/java/collection/java-collection-precautions-for-use.md b/docs/java/collection/java-collection-precautions-for-use.md index e636ff5a..cb68403f 100644 --- a/docs/java/collection/java-collection-precautions-for-use.md +++ b/docs/java/collection/java-collection-precautions-for-use.md @@ -15,35 +15,58 @@ tag: > **判断所有集合内部的元素是否为空，使用 `isEmpty()` 方法，而不是 `size()==0` 的方式。** -这是因为 `isEmpty()` 方法的可读性更好，并且时间复杂度为 O(1)。 +这是因为 `isEmpty()` 方法的可读性更好，并且时间复杂度为 `O(1)`。 -绝大部分我们使用的集合的 `size()` 方法的时间复杂度也是 O(1)，不过，也有很多复杂度不是 O(1) 的，比如 `java.util.concurrent` 包下的某些集合（`ConcurrentLinkedQueue`、`ConcurrentHashMap`...）。 +绝大部分我们使用的集合的 `size()` 方法的时间复杂度也是 `O(1)`，不过，也有很多复杂度不是 `O(1)` 的，比如 `java.util.concurrent` 包下的 `ConcurrentLinkedQueue`。`ConcurrentLinkedQueue` 的 `isEmpty()` 方法通过 `first()` 方法进行判断，其中 `first()` 方法返回的是队列中第一个值不为 `null` 的节点（节点值为`null`的原因是在迭代器中使用的逻辑删除） -下面是 `ConcurrentHashMap` 的 `size()` 方法和 `isEmpty()` 方法的源码。 +```java +public boolean isEmpty() { return first() == null; } + +Node first() { + restartFromHead: + for (;;) { + for (Node h = head, p = h, q;;) { + boolean hasItem = (p.item != null); + if (hasItem || (q = p.next) == null) { // 当前节点值不为空 或 到达队尾 + updateHead(h, p); // 将head设置为p + return hasItem ? p : null; + } + else if (p == q) continue restartFromHead; + else p = q; // p = p.next + } + } +} +``` + +由于在插入与删除元素时，都会执行`updateHead(h, p)`方法，所以该方法的执行的时间复杂度可以近似为`O(1)`。而 `size()` 方法需要遍历整个链表，时间复杂度为`O(n)` ```java public int size() { - long n = sumCount(); - return ((n < 0L) ? 0 : - (n > (long)Integer.MAX_VALUE) ? Integer.MAX_VALUE : - (int)n); + int count = 0; + for (Node p = first(); p != null; p = succ(p)) + if (p.item != null) + if (++count == Integer.MAX_VALUE) + break; + return count; } +``` + +此外，在`ConcurrentHashMap` 1.7 中 `size()` 方法和 `isEmpty()` 方法的时间复杂度也不太一样。`ConcurrentHashMap` 1.7 将元素数量存储在每个`Segment` 中，`size()` 方法需要统计每个 `Segment` 的数量，而 `isEmpty()` 只需要找到第一个不为空的 `Segment` 即可。但是在`ConcurrentHashMap` 1.8 中的 `size()` 方法和 `isEmpty()` 都需要调用 `sumCount()` 方法，其时间复杂度与 `Node` 数组的大小有关。下面是 `sumCount()` 方法的源码： + +```java final long sumCount() { CounterCell[] as = counterCells; CounterCell a; long sum = baseCount; - if (as != null) { - for (int i = 0; i < as.length; ++i) { + if (as != null) + for (int i = 0; i < as.length; ++i) if ((a = as[i]) != null) sum += a.value; - } - } return sum; } -public boolean isEmpty() { - return sumCount() <= 0L; // ignore transient negative values -} ``` +这是因为在并发的环境下，`ConcurrentHashMap` 将每个 `Node` 中节点的数量存储在 `CounterCell[]` 数组中。在 `ConcurrentHashMap` 1.7 中，将元素数量存储在每个`Segment` 中，`size()` 方法需要统计每个 `Segment` 的数量，而 `isEmpty()` 只需要找到第一个不为空的 `Segment` 即可。 + ## 集合转 Map 《阿里巴巴 Java 开发手册》的描述如下：