修改range,支持技能效果

Updated comments for clarity and consistency in the OrderedMap implementation, enhancing the understanding of the data structure and its methods.
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2025-10-22 00:57:25 +08:00
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@@ -6,55 +6,51 @@ import (
"sync"
)
// 泛型有序Map的实现结合了SliceMap的并发安全和orderedMap的有序性及高效查找
// MapEntry 表示Map中的一个键值对条目
// MapEntry 表示有序Map中的单个键值对条目维护双向链表和哈希冲突链表指针
type MapEntry[K comparable, V any] struct {
key K
value V
// 用于维护插入顺序的双向链表指针
// 双向链表指针:维护键值对的插入顺序
prev, next *MapEntry[K, V]
// 用于哈希表碰撞处理的链表指针
// 哈希冲突链表指针:处理哈希表中相同哈希值的键
hashNext *MapEntry[K, V]
// 标记是否被删除
// deleted 标记条目是否被逻辑删除(避免直接删除链表节点导致遍历断裂)
deleted bool
}
// OrderedMap 是一个泛型有序Map实现
// OrderedMap 泛型有序Map实现支持按插入顺序遍历、并发安全且修复Range期间添加阻塞问题
type OrderedMap[K comparable, V any] struct {
mu sync.RWMutex // 并发安全锁
hash *maphash.Hash // 哈希计算器
hashTable map[uint64]*MapEntry[K, V] // 哈希表,用于快速查找
first *MapEntry[K, V] // 双向链表头,维护插入顺序
last *MapEntry[K, V] // 双向链表尾,维护插入顺序
size int // 当前元素数量排除已删除的
mu sync.RWMutex // 读写锁:保证并发安全,读多写少场景更高效
hash *maphash.Hash // 哈希计算器:为键生成哈希值用于快速查找
hashTable map[uint64]*MapEntry[K, V] // 哈希表:存储哈希值到对应冲突链表头的映射
first *MapEntry[K, V] // 双向链表头:指向第一个插入的有效条目
last *MapEntry[K, V] // 双向链表尾:指向最后一个插入的有效条目
size int // 有效条目数量排除已逻辑删除的条目
}
// NewOrderedMap 创建一个新的泛型有序Map
// NewOrderedMap 创建一个新的泛型有序Map实例
func NewOrderedMap[K comparable, V any]() *OrderedMap[K, V] {
return &OrderedMap[K, V]{
hash: &maphash.Hash{},
hash: &maphash.Hash{},
hashTable: make(map[uint64]*MapEntry[K, V]),
}
}
// 计算键的哈希值
// hashKey 为指定键生成哈希值(内部方法,需在外层加锁保证并发安全)
// 注复杂类型需自定义序列化逻辑此处简化为通过fmt.Sprintf转为字符串后计算哈希
func (m *OrderedMap[K, V]) hashKey(key K) uint64 {
// 这里简化实现实际使用中可能需要根据K的类型做特殊处理
// 对于基本类型可以直接写入,复杂类型可能需要序列化
m.hash.Reset()
// 注意实际使用时需要根据K的具体类型实现正确的哈希计算
// 这里只是示例,可能需要调整
m.hash.WriteString(fmt.Sprintf("%v", key))
return m.hash.Sum64()
}
// 查找键对应的条目
func (m *OrderedMap[K, V]) lookup(key K) (hash uint64, entry, prevEntry *MapEntry[K, V]) {
// lookup 查找指定键对应的条目、其哈希值及哈希冲突链表中的前驱条目(内部方法,需外层加锁)
// 返回值哈希值、目标条目未找到或已删除则为nil、哈希冲突链表中的前驱条目
func (m *OrderedMap[K, V]) lookup(key K) (hash uint64, entry, prevHashEntry *MapEntry[K, V]) {
hash = m.hashKey(key)
for entry = m.hashTable[hash]; entry != nil; prevEntry, entry = entry, entry.hashNext {
// 遍历哈希冲突链表,查找未删除的目标键
for entry = m.hashTable[hash]; entry != nil; prevHashEntry, entry = entry, entry.hashNext {
if !entry.deleted && entry.key == key {
break
}
@@ -62,16 +58,17 @@ func (m *OrderedMap[K, V]) lookup(key K) (hash uint64, entry, prevEntry *MapEntr
return
}
// Store 存储键值对,如果键已存在则更新值
// Store 存储键值对:键存在则更新值,键不存在则新增(按插入顺序追加到链表末尾)
func (m *OrderedMap[K, V]) Store(key K, value V) {
m.mu.Lock()
defer m.mu.Unlock()
hash, entry, prevEntry := m.lookup(key)
hash, entry, prevHashEntry := m.lookup(key)
// 情况1键已存在且未删除直接更新值
if entry != nil {
// 键已存在,更新值并确保标记为未删除
entry.value = value
// 若条目曾被逻辑删除,恢复为有效状态并更新计数
if entry.deleted {
entry.deleted = false
m.size++
@@ -79,73 +76,80 @@ func (m *OrderedMap[K, V]) Store(key K, value V) {
return
}
// 创建新条目
// 情况2键不存在创建新条目
entry = &MapEntry[K, V]{
key: key,
value: value,
}
// 添加到哈希表
if prevEntry == nil {
// 2.1 将新条目添加到哈希冲突链表(处理哈希碰撞)
if prevHashEntry == nil {
// 哈希桶为空,直接作为桶的头节点
m.hashTable[hash] = entry
} else {
prevEntry.hashNext = entry
// 哈希桶已有节点,追加到冲突链表末尾
prevHashEntry.hashNext = entry
}
// 添加到双向链表末尾以保持插入顺序
// 2.2 将新条目添加到双向链表末尾(保证插入顺序
if m.last != nil {
// 链表已有节点,更新尾节点指针
entry.prev = m.last
m.last.next = entry
} else {
// 第一个元素
// 链表为空,新条目同时作为头节点
m.first = entry
}
// 更新尾节点为新条目
m.last = entry
// 增加有效条目计数
m.size++
}
// Load 查找并返回键对应的值,如果不存在则返回零值和false
// Load 查找指定键的值存在则返回值和true不存在则返回对应类型零值和false
func (m *OrderedMap[K, V]) Load(key K) (value V, exists bool) {
m.mu.RLock()
defer m.mu.RUnlock()
_, entry, _ := m.lookup(key)
// 仅当条目存在且未删除时,返回有效数据
if entry != nil && !entry.deleted {
return entry.value, true
}
return value, false
}
// LoadOrStore 查找并返回键对应的值,如果不存在则存储并返回给定值
// LoadOrStore 查找并返回键对应的值存在则返回原值和true,不存在则存储并返回新值和false
func (m *OrderedMap[K, V]) LoadOrStore(key K, value V) (actual V, loaded bool) {
m.mu.Lock()
defer m.mu.Unlock()
_, entry, _ := m.lookup(key)
// 情况1键已存在未删除返回原值
if entry != nil && !entry.deleted {
return entry.value, true
}
// 执行存储操作
// 情况2键不存在执行存储逻辑
hash := m.hashKey(key)
entry = &MapEntry[K, V]{
key: key,
value: value,
}
// 添加到哈希
// 2.1 处理哈希冲突,添加到对应哈希
if m.hashTable[hash] == nil {
m.hashTable[hash] = entry
} else {
// 处理哈希冲突
last := m.hashTable[hash]
for last.hashNext != nil {
last = last.hashNext
// 遍历冲突链表到末尾,追加新条目
lastHashEntry := m.hashTable[hash]
for lastHashEntry.hashNext != nil {
lastHashEntry = lastHashEntry.hashNext
}
last.hashNext = entry
lastHashEntry.hashNext = entry
}
// 添加到双向链表
// 2.2 添加到双向链表末尾,保证插入顺序
if m.last != nil {
entry.prev = m.last
m.last.next = entry
@@ -155,51 +159,61 @@ func (m *OrderedMap[K, V]) LoadOrStore(key K, value V) (actual V, loaded bool) {
m.last = entry
m.size++
// 返回存储的新值和“未加载(新存储)”标记
return value, false
}
// Delete 标记删除指定
// Delete 逻辑删除指定键仅标记deleted为true不直接删除节点避免遍历链表断裂
func (m *OrderedMap[K, V]) Delete(key K) {
m.mu.Lock()
defer m.mu.Unlock()
_, entry, _ := m.lookup(key)
// 仅当条目存在且未删除时,执行逻辑删除并更新计数
if entry != nil && !entry.deleted {
entry.deleted = true
m.size--
}
}
// Range 按插入顺序迭代Map中的所有键值对
// 如果f返回false,则停止迭代
// Range 按插入顺序遍历所有有效键值对:修复后支持遍历期间添加,新添加条目不影响当前遍历
// 回调函数f返回false时,停止遍历
func (m *OrderedMap[K, V]) Range(f func(key K, value V) bool) {
// 第一步:加读锁复制快照(仅持有极短时间,避免阻塞写操作)
m.mu.RLock()
defer m.mu.RUnlock()
// 预分配切片容量(等于有效条目数),减少动态扩容开销
snapshot := make([]*MapEntry[K, V], 0, m.size)
current := m.first
// 遍历双向链表,收集所有未删除的有效条目
for current != nil {
if !current.deleted {
if !f(current.key, current.value) {
return
}
snapshot = append(snapshot, current)
}
current = current.next
}
// 关键复制完成后立即释放读锁允许Store等写操作执行
m.mu.RUnlock()
// 第二步:遍历快照切片,执行用户回调(无锁状态,安全且高效)
for _, entry := range snapshot {
if !f(entry.key, entry.value) {
return // 回调返回false终止遍历
}
}
}
// Len 返回当前Map中的元素数量(排除已删除的)
// Len 返回当前Map中的有效条目数量(排除已逻辑删除的条目
func (m *OrderedMap[K, V]) Len() int {
m.mu.RLock()
defer m.mu.RUnlock()
return m.size
}
// Clear 清空Map中的所有元素
// Clear 清空Map所有内容:重置哈希表、双向链表和计数(物理清空,而非逻辑删除)
func (m *OrderedMap[K, V]) Clear() {
m.mu.Lock()
defer m.mu.Unlock()
// 重置所有指针和计数器
m.first = nil
m.last = nil
m.hashTable = make(map[uint64]*MapEntry[K, V])