Java集合-09LinkedHashMap源码解析及使用实例
LinkedHashMap 简介
hash表和链表实现了map接口，迭代顺序是可以预测的。LinkedHashMap和HashMap的不同是它所有的entry
维持了一个双向链表结构。该链表定义了通常迭代顺序是键插入的顺序。
LinkedHashMap 定义
public class LinkedHashMap<K,V> extends HashMap<K,V> implements Map<K,V>
继承HashMap类，表明对于HashMap的操作LinkedHashMap都支持
LinkedHashMap 结构图
属性解析
- transient LinkedHashMap.Entry<K,V> head;//链表头部
- transient LinkedHashMap.Entry<K,V> tail;//链表尾部
- final boolean accessOrder;//标明LinkedHashMap迭代顺序：true代表按照最近使用排序，false表示按照插入顺序排序
LinkedHashMap 构造函数
- public LinkedHashMap()
创建一个初始容量为16，加载因子为0.75，按照插入顺序迭代的Map
- public LinkedHashMap(int initialCapacity)
创建一个初始容量为initialCapacity大小，加载因子为0.75，按照插入顺序迭代的Map
- public LinkedHashMap(int initialCapacity, float loadFactor)
创建一个初始容量为initialCapacity大小，加载因子为loadFactor，按照插入顺序迭代的Map
- public LinkedHashMap(Map<? extends K, ? extends V> m)
创建一个加载因子为0.75，包含m的键值对的Map
- public LinkedHashMap(int initialCapacity,float loadFactor,boolean accessOrder)
创建一个初始容量为16，加载因子为0.75，accessOrder为true时为使用按照最近使用顺序迭代，false为插入顺序迭代的Map
LinkedHashMap 源码分析
- Entry
static class Entry<K,V> extends HashMap.Node<K,V> {
Entry<K,V> before, after;
Entry(int hash, K key, V value, Node<K,V> next) {
super(hash, key, value, next);
}
}
LinkedHashMap较于HashMap中Entry多了两个属性，before和after，从而维护了一个双向链表，
同时类中的head和tail分别指向链表的头部和尾部
- put
LinkedHashMap没有重写HashMap中的put方法。但是重写了构建新节点的newNode()方法，该方法会在
HashMap的putVal()中调用
Node<K,V> newNode(int hash, K key, V value, Node<K,V> e) {
LinkedHashMap.Entry<K,V> p =
new LinkedHashMap.Entry<K,V>(hash, key, value, e);
linkNodeLast(p);
return p;
}
private void linkNodeLast(LinkedHashMap.Entry<K,V> p) {//p添加到双向链表的尾部
LinkedHashMap.Entry<K,V> last = tail;
tail = p;//链表最后一个节点指向新增的Entry
if (last == null)//如果原来链表最后一个节点为null，表明双向链表为空
head = p;//双向链表的头节点指向新增节点p
else {//表明原链表不为空
p.before = last;//p的前一个节点指向原链表最后一个节点
last.after = p;//原最后一个节点的后一节点指向p
}
}
同时LinkedHashMap重写了HashMap中void afterNodeAccess(Node<K,V> p) { }和void afterNodeInsertion(boolean evict) { }方法
void afterNodeAccess(Node<K,V> e) { // move node to last
LinkedHashMap.Entry<K,V> last;
if (accessOrder && (last = tail) != e) {//对于accessOrder为true时候，将该Node移动到链表的最后位置，保证了遍历时候按照访问顺序迭代
LinkedHashMap.Entry<K,V> p =
(LinkedHashMap.Entry<K,V>)e, b = p.before, a = p.after;
p.after = null;
if (b == null)
head = a;
else
b.after = a;
if (a != null)
a.before = b;
else
last = b;
if (last == null)
head = p;
else {
p.before = last;
last.after = p;
}
tail = p;
++modCount;
}
}
//需要说明的是这个方法中removeEldestEntry方法在LinkedHashMap是返回false的，故对于后续操作
//没有意义，通常构建一个LruCache会在达到Cache的上限是返回true
void afterNodeInsertion(boolean evict) { // possibly remove eldest
LinkedHashMap.Entry<K,V> first;
if (evict && (first = head) != null && removeEldestEntry(first)) {
K key = first.key;
removeNode(hash(key), key, null, false, true);
}
}
protected boolean removeEldestEntry(Map.Entry<K,V> eldest) {
return false;
}
- remove
LinkedHashMap中也没有重写remove方法，但是重写了HashMap中空方法void afterNodeRemoval(Node<K,V> p)
//删除节点e时，删除链表中节点e
void afterNodeRemoval(Node<K,V> e) { // unlink
LinkedHashMap.Entry<K,V> p =
(LinkedHashMap.Entry<K,V>)e, b = p.before, a = p.after;
p.before = p.after = null;
if (b == null)
head = a;
else
b.after = a;
if (a == null)
tail = b;
else
a.before = b;
}
- get
LinkedHashMap中重写了get方法
public V get(Object key) {
Node<K,V> e;
if ((e = getNode(hash(key), key)) == null)//查询时候使用HashMap的getNode方法
return null;
if (accessOrder)//如果accessOrder为true，调整链表中对应节点位置，保证遍历时候按照访问时间顺序迭代
afterNodeAccess(e);
return e.value;
}
- 遍历
LinkedHashMap重写了entrySet方法
public Set<Map.Entry<K,V>> entrySet() {
Set<Map.Entry<K,V>> es;
return (es = entrySet) == null ? (entrySet = new LinkedEntrySet()) : es;
}
final class LinkedEntrySet extends AbstractSet<Map.Entry<K,V>>{
//省略部分代码
public final Iterator<Map.Entry<K,V>> iterator() {
return new LinkedEntryIterator();
}
}
final class LinkedEntryIterator extends LinkedHashIterator
implements Iterator<Map.Entry<K,V>> {
public final Map.Entry<K,V> next() { return nextNode(); }
}
abstract class LinkedHashIterator {
LinkedHashMap.Entry<K,V> next;
LinkedHashMap.Entry<K,V> current;
int expectedModCount;
LinkedHashIterator() {
next = head;
expectedModCount = modCount;
current = null;
}
public final boolean hasNext() {
return next != null;
}
final LinkedHashMap.Entry<K,V> nextNode() {
LinkedHashMap.Entry<K,V> e = next;
if (modCount != expectedModCount)
throw new ConcurrentModificationException();
if (e == null)
throw new NoSuchElementException();
current = e;
next = e.after;
return e;
}
public final void remove() {
Node<K,V> p = current;
if (p == null)
throw new IllegalStateException();
if (modCount != expectedModCount)
throw new ConcurrentModificationException();
current = null;
K key = p.key;
removeNode(hash(key), key, null, false, false);
expectedModCount = modCount;
}
}
最终可以看出迭代时候从内部维护的双向链表的表头开始遍历，同时双向链表的顺序在LinkedHashMap的增、删、改、查时候都会维护，保证了遍历时候按照插入顺序或者访问时间顺序迭代
