Java源码系列(15) -- CopyOnWriteArraySet
一、类签名
CopyOnWriteArraySet基于CopyOnWriteArrayList实现功能，通过检查元素是否包含在列表中，实现集合的功能。来自JDK10。
public class CopyOnWriteArraySet<E> extends AbstractSet<E>
implements java.io.Serializable
二、数据成员
由于CopyOnWriteArraySet利用CopyOnWriteArrayList实现功能，所以数据成员中包含了一个CopyOnWriteArrayList实例。
private final CopyOnWriteArrayList<E> al;
三、构造方法
初始化空集合
public CopyOnWriteArraySet() {
al = new CopyOnWriteArrayList<E>();
}
通过指定集合初始化，集合c为空则抛出NullPointerException
public CopyOnWriteArraySet(Collection<? extends E> c) {
if (c.getClass() == CopyOnWriteArraySet.class) {
// 集合c是CopyOnWriteArraySet，里面所有元素都是唯一的
@SuppressWarnings("unchecked") CopyOnWriteArraySet<E> cc =
(CopyOnWriteArraySet<E>)c;
// 直接用集合c构造实例
al = new CopyOnWriteArrayList<E>(cc.al);
}
else {
// 集合c类型不是CopyOnWriteArraySet，不能保证集合c的元素是唯一的
al = new CopyOnWriteArrayList<E>();
// 需通过addAllAbsent()逐个添加元素去重
al.addAllAbsent(c);
}
}
四、成员方法
4.1 增加
// 添加指定元素，如果元素已存在，则该元素不会添加
public boolean add(E e) {
return al.addIfAbsent(e); // 此元素成功添加返回true，否则返回false
}
// 把集合c中所有的元素添加到ArraySet实例中
public boolean addAll(Collection<? extends E> c) {
return al.addAllAbsent(c) > 0; // 有任何元素添加到
}
4.2 删除
// 清空Set中所有元素
public void clear() {
al.clear();
}
// 移除指定元素
public boolean remove(Object o) {
return al.remove(o);
}
// 移除Set与集合c共有的元素
public boolean removeAll(Collection<?> c) {
return al.removeAll(c);
}
4.3 查询
// 查找指定对象是否包含在那本实例
public boolean contains(Object o) {
return al.contains(o);
}
// 检查Set是否全包含集合c的元素
public boolean containsAll(Collection<?> c) {
return (c instanceof Set)
? compareSets(al.getArray(), (Set<?>) c) >= 0
: al.containsAll(c);
}
// 检查集合是否为空
public boolean isEmpty() {
return al.isEmpty();
}
4.4 修改
// 仅保留Set与集合c共有的元素
public boolean retainAll(Collection<?> c) {
return al.retainAll(c);
}
4.5 其他
// 返回集合已保存元素的数量
public int size() {
return al.size();
}
// 通过ArraySet返回一个数组
public Object[] toArray() {
return al.toArray();
}
public <T> T[] toArray(T[] a) {
return al.toArray(a);
}
// 检查snapshot是否为set的超集:
// * -1: snapshot不是set的超集;
// * +0: 两个集合包含的元素完全相同;
// * +1: snapshot是set的超集，即所有set的元素snapshot都包含;
private static int compareSets(Object[] snapshot, Set<?> set) {
// Uses O(n^2) algorithm, that is only appropriate for small
// sets, which CopyOnWriteArraySets should be.
//
// Optimize up to O(n) if the two sets share a long common prefix,
// as might happen if one set was created as a copy of the other set.
final int len = snapshot.length;
// Mark matched elements to avoid re-checking
final boolean[] matched = new boolean[len];
// j is the largest int with matched[i] true for { i | 0 <= i < j }
int j = 0;
outer: for (Object x : set) {
for (int i = j; i < len; i++) {
if (!matched[i] && Objects.equals(x, snapshot[i])) {
matched[i] = true;
if (i == j)
do { j++; } while (j < len && matched[j]);
continue outer;
}
}
return -1;
}
return (j == len) ? 0 : 1;
}
// 返回迭代器，遍历的集合是一份快照，且不支持remove()操作
public Iterator<E> iterator() {
return al.iterator();
}
// 检查对象o和被实例是否为同一个对象，或其中包含的元素完全相同
public boolean equals(Object o) {
return (o == this)
|| ((o instanceof Set)
&& compareSets(al.getArray(), (Set<?>) o) == 0);
}
五、Spliterator
public Spliterator<E> spliterator() {
return Spliterators.spliterator
(al.getArray(), Spliterator.IMMUTABLE | Spliterator.DISTINCT);
}
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