keySet()方法在HashMap中可以是

Question

在mac上使用JDK 8，查看来自HashMap.java的以下代码：

    public Set<K> keySet() {
        Set<K> ks = keySet;
        if (ks == null) {
            ks = new KeySet();
            keySet = ks;
        }
        return ks;
    }

对返回的ks的任何更改都将反映在keySet中，因为它们总是指向相同的基础集，如果这是真的，它是否可以写成：

    public Set<K> keySet() {
        if (keySet == null) {
            keySet = new KeySet();
        }
        return keySet;
    }

这两个代码段的行为是否等效？

如果是这样的话，为什么HashMap使用第一个变体而不是第二个变体？

Answer 1

对局部变量进行缓存是为了提高性能。生成的字节码较小，字段只读取一次，因此缓存丢失只能发生一次，还有其他一些事情。

这是一个相当高级的优化，应该只在非常频繁运行的代码块上进行。之所以在这里应用它，很可能是因为HashMap是用Java1.2编写的，当时JIT是非常基本的，因此类似的事情会产生相当大的影响。

在这种情况下，它也是为了支持多线程访问。HashMap不是同步的，但是如果以后不修改它，则可以通过安全发布共享它。如果两个线程同时执行该方法，则可能会出现一个争用条件：if(keySet == null)中的第一个读取可以读取另一个线程写入的更新值，而return keySet;中的第二个读取将读取旧的(null)值。使用局部变量可以确保if和return在非空时使用相同的引用。所以它永远不能返回null。

Answer 2

正如@Fransesco所指出的，局部变量仅作为优化保存。在一些情况下，它还避免了新对象的创建。

该实现在内部不存储任何状态，并在基础hashmap上操作所有操作，并按照java文档的要求对集合进行更改。

不允许使用UnsupportedOperationException)

• remove，
• add和addAll (抛出
• retainAll将修改基础映射

)。

供参考

   /**
     * Returns a {@link Set} view of the keys contained in this map.
     * The set is backed by the map, so changes to the map are
     * reflected in the set, and vice-versa.  If the map is modified
     * while an iteration over the set is in progress (except through
     * the iterator's own <tt>remove</tt> operation), the results of
     * the iteration are undefined.  The set supports element removal,
     * which removes the corresponding mapping from the map, via the
     * <tt>Iterator.remove</tt>, <tt>Set.remove</tt>,
     * <tt>removeAll</tt>, <tt>retainAll</tt>, and <tt>clear</tt>
     * operations.  It does not support the <tt>add</tt> or <tt>addAll</tt>
     * operations.
     *
     * @return a set view of the keys contained in this map
     */
    public Set<K> keySet() {
        Set<K> ks = keySet;
        if (ks == null) {
            ks = new KeySet();
            keySet = ks;
        }
        return ks;
    }

    final class KeySet extends AbstractSet<K> {
        public final int size()                 { return size; }
        public final void clear()               { HashMap.this.clear(); }
        public final Iterator<K> iterator()     { return new KeyIterator(); }
        public final boolean contains(Object o) { return containsKey(o); }
        public final boolean remove(Object key) {
            return removeNode(hash(key), key, null, false, true) != null;
        }
        public final Spliterator<K> spliterator() {
            return new KeySpliterator<>(HashMap.this, 0, -1, 0, 0);
        }
        public final void forEach(Consumer<? super K> action) {
            Node<K,V>[] tab;
            if (action == null)
                throw new NullPointerException();
            if (size > 0 && (tab = table) != null) {
                int mc = modCount;
                for (int i = 0; i < tab.length; ++i) {
                    for (Node<K,V> e = tab[i]; e != null; e = e.next)
                        action.accept(e.key);
                }
                if (modCount != mc)
                    throw new ConcurrentModificationException();
            }
        }
    }

AFAIK在所有平台上的行为都是一样的，而不仅仅是Mac。