👀 Внутреннее устройство LinkedHashSet

LinkedHashSet — это реализация интерфейса Set из пакета java.util, которая сохраняет порядок вставки элементов. Это гибрид между HashSet (быстрый поиск) и списком (предсказуемый порядок итерации).

📦 Базовая структура

LinkedHashSet — это тонкая обёртка над LinkedHashMap. Внутри:

— Все элементы хранятся как ключи в LinkedHashMap.

— Значения — константа PRESENT (заглушка Object).

— Порядок поддерживается через двусвязный список узлов.

Главная особенность:

— O(1) для add, remove, contains (как у HashSet).

— Предсказуемый порядок итерации (порядок вставки).

— Немного больше памяти, чем HashSet (~25% overhead на связи).

🔍 Как устроено хранение

LinkedHashSet полностью делегирует работу LinkedHashMap, а тот устроен так:
Entry<K,V> — узел хранения:

static class Entry<K,V> extends HashMap.Node<K,V> {
Entry<K,V> before; // предыдущий в порядке вставки
Entry<K,V> after; // следующий в порядке вставки
}
```

### **Двойная структура:**

1. **Хэш-таблица** (массив бакетов):
- Быстрый доступ по хэшу → O(1).
- Разрешение коллизий через цепочки/деревья.

2. **Двусвязный список**:
- Связывает все элементы в порядке добавления.
- Голова списка: `head` (первый добавленный).
- Хвост списка: `tail` (последний добавленный).

**Визуализация:**
```
Хэш-таблица:
Bucket[0]: null
Bucket[1]: Entry("B") ----→ Entry("F")
Bucket[2]: Entry("A")
Bucket[3]: Entry("C")

Двусвязный список (порядок вставки):
head → Entry("A") ⇄ Entry("B") ⇄ Entry("C") ⇄ Entry("F") ← tail

⚡️ Операции добавления, удаления и поиска

➕ add(E element) — добавление

1. Вычисляется хэш элемента: hash(e).
2. Определяется индекс бакета: index = hash & (n-1).
3. Проверяется наличие элемента в бакете:
— если есть → возвращается false (дубликат).
— если нет → создаётся новый Entry.
4. Новый Entry:
— добавляется в бакет хэш-таблицы.
— связывается с tail в двусвязном списке.
— обновляется tail = newEntry.
5. При необходимости таблица расширяется (load factor > 0.75).

Сложность: O(1) в среднем.

🔎 contains(Object o) — проверка наличия

1. Вычисляется хэш объекта.
2. Проверяется соответствующий бакет.
3. Сравнивается через equals().
4. Двусвязный список НЕ используется для поиска.

Сложность: O(1) в среднем.

➖ remove(Object o) — удаление

1. Находится Entry в хэш-таблице по хэшу.
2. Узел удаляется из бакета.
3. Узел отсоединяется от двусвязного списка.
4. Обновляются ссылки head/tail при необходимости.

Сложность: O(1) в среднем.

⚖️ Важные нюансы

1. Наследование от HashSet

Наследует поведение HashSet, но меняет внутреннюю реализацию. Конструкторы создают LinkedHashMap вместо HashMap.

2. Null элементы

Один null может быть добавлен (как в HashSet).

3. Не потокобезопасен

Для многопоточного доступа требуется внешняя синхронизация. Альтернатива: CopyOnWriteArraySet (но без хэш-таблицы).

4. Equals и hashCode

Сравнивает содержимое, игнорируя порядок:

5. Capacity и Load Factor

Начальные значения: Capacity 100, load factor 0.75

Начальная ёмкость должна учитывать ожидаемый размер.
При достижении threshold (capacity × load factor) происходит resize.

❌ Не использовать если

1. Порядок не важен

Используйте HashSet — проще и немного быстрее (меньше overhead).

2. Нужна сортировка

Используйте TreeSet — автоматическая сортировка по Comparator/Comparable.

3. Многопоточный доступ

Используйте ConcurrentHashMap.newKeySet() или CopyOnWriteArraySet. Или оборачивайте: Collections.synchronizedSet().

4. Критична минимизация памяти:

HashSet использует меньше памяти (~20% экономии).

🔗 Документация: JavaDoc (Java 17)

Ставьте 🔥, если хотите разбор TreeSet!

🐸 Библиотека джависта

#CoreJava

🐸 Библиотека джависта

#DevLife

⚙️ Byte Buddy

Byte Buddy — это библиотека для runtime генерации и модификации байт-кода Java. В отличие от классических ASM или Javassist, она предлагает type-safe API и не требует глубоких знаний JVM internals.

📌 Что умеет Byte Buddy

— Создаёт классы и прокси на лету без написания байт-кода вручную
— Перехватывает методы, добавляет логирование, метрики или трейсинг без изменения исходного кода
— Работает как Java-агент для инструментации существующих классов (например, для APM-систем)
— Интегрируется с Mockito, Hibernate и другими фреймворками под капотом
— Поддерживает все современные Java-фичи (records, sealed classes, pattern matching)

🧠 Особенно полезно для

Создания динамических прокси с кастомным поведением, написания собственных фреймворков или библиотек с AOP-логикой, инструментации приложений для мониторинга (как делают Datadog, New Relic), тестирования с подменой реализаций классов.

Byte Buddy даёт мощь низкоуровневой манипуляции классами, но с человеческим API. Если вы когда-то смотрели на ASM и думали "это слишком сложно" — попробуйте Byte Buddy.

🔗 Byte Buddy на GitHub

🐸 Библиотека джависта

#Enterprise