使用Java 8 Streams API，在調用Collectors.toSet（）時可以依賴sorted（）嗎？

Question

這是java.util.stream.Collectors類的toSet()方法的實現：

public static <T>
Collector<T, ?, Set<T>> toSet() {
    return new CollectorImpl<>((Supplier<Set<T>>) HashSet::new, Set::add,
                               (left, right) -> { left.addAll(right); return left; },
                               CH_UNORDERED_ID);
}

我們可以看到，它使用HashSet並調用add 。 從HashSet 文檔中 ，“它不能保證集合的迭代順序;特別是，它不能保證訂單在一段時間內保持不變。”

在下面的代碼，一個List的String是流，分類收集到Set ：

public static void main(String[] args) {
    Set<String> strings = Arrays.asList("c", "a", "b")
            .stream()
            .sorted()
            .collect(Collectors.toSet());
    System.out.println(strings.getClass());
    System.out.println(strings);
}

這提供了輸出：

class java.util.HashSet

[a, b, c]

輸出已排序。 我認為這里發生的事情是，盡管HashSet文檔提供的合同規定了排序不是它提供的，但實現恰好按順序添加。 我想這可能會在未來的版本中發生變化/在JVM之間變化，而更明智的方法是做一些像Collectors.toCollection(TreeSet::new)這樣的事情。

調用Collectors.toSet()時可以依賴sorted() Collectors.toSet()嗎？

此外，“它不能保證訂單在一段時間內保持不變”究竟是什么意思？ （我想add ， remove ，調整底層數組的大小？）

Answer 1

答案是不。 將項目添加到集合后，您不能依賴任何訂單。 來自JDK源代碼（HashSet.java）：

/**
 * Returns an iterator over the elements in this set.  The elements
 * are returned in no particular order.
 *
 * @return an Iterator over the elements in this set
 * @see ConcurrentModificationException
 */
public Iterator<E> iterator() {
    return map.keySet().iterator();
}

現在，在JDK的早期版本中，即使訂單無法保證，您通常也會以相同的插入順序獲取項目（除非對象的類實現了hashCode() ，然后您將獲得訂單由hashCode()決定。 要么是對象的創建順序，要么是對象上hashCode()的調用順序。 正如@Holgar在下面的評論中提到的，在HotSpot中它是后者。 你甚至不能指望它，因為這也有例外，因為序列號不是hashCode生成器中的唯一成分。

我最近聽到了Stuart Marks （負責重寫Java 9中Collections主要部分的人）的演講，他說他們已經將隨機化添加到集合的迭代順序（由新的集合工廠創建）在Java 9中。如果你想聽到會話，他談到的部分就會從這里開始 - 好的談話，強烈推薦的方式！

因此，即使您曾經依賴於集合的迭代順序，一旦轉移到Java 9，您應該停止這樣做。

總而言之，如果您需要訂購，您應該考慮使用SortedSet ， LinkedHashSet或TreeSet

Answer 2

要回答這個問題，您必須了解HashSet的實現方式。 顧名思義， HashSet是使用哈希表實現的 。 基本上，哈希表是由元素哈希索引的數組。 散列函數（在Java中，對象的散列由object.hashCode()計算）基本上是滿足一些條件的函數：

• 它（相對）快速計算給定元素
• 兩個對象.equals()彼此具有相同的哈希值
• 不同項目具有相同散列的概率很小

因此，當你修改一個“已排序”的HashSet （它被理解為“迭代器保留元素的自然順序”）時，這是由於幾個巧合：

• 元素的自然順序尊重其hashCode的自然順序
• 哈希表足夠小，不會發生沖突（兩個元素具有相同的哈希碼）

如果查看String類hashCode()方法，您將看到對於單字母字符串，哈希代碼對應於字母的Unicode索引（代碼點） - 因此在這種特定情況下，只要哈希表是足夠小，元素將被排序。 然而，這是一個巨大的巧合

• 不會保留任何其他排序順序
• 不適用於hashCodes不遵循其自然順序的類
• 不會持有碰撞的哈希表

而且，這與在流上調用sorted()的事實無關 - 它只是由於hashCode()的實現方式，因此也是哈希表的排序。 因此，問題的簡單答案是“不”。