[Java] LinkedHashMap 源码简要分析
特点
* 各个元素不仅仅按照HashMap的结构存储,而且每个元素包含了before/after指针,通过一个头元素header,形成一个双向循环链表。使用循环链表,保存了元素插入的顺序。
* 可设置参数,让每次get()后的元素排在双向链表的最后。
Entry类
private static class Entry<K,V> extends HashMap.Entry<K,V> // 继承自HashMap的Entry(已有key/value/hash/next字段) { // 双向链表 Entry<K,V> before; Entry<K,V> after; // 构造函数 Entry(int hash, K key, V value, HashMap.Entry<K,V> next) { super(hash, key, value, next); } // 删除当前结点 private void remove(){ before.after = after; after.before = before; } // 在当前结点的前面添加结点 private void addBefore(Entry<K,V> existingEntry){ after = existingEntry; before = existingEntry.before; before.after = this; after.before = this; } // 如果设定某个参数,get()命中后,把当前元素放到链表最后 void recoreAccess(HashMap<K,V> m) { LinkedHashMap<K,V> lm = (LinkedHashMap<K,V>)m; // 把调用者的this转化成LinkedHashMap if(lm.accessOrder){ remove(); // 删除当前结点 addBefore(lm.header); // 插入到header前面 } } }
源码简要分析
public class LinkedHashMap<K,V> extends HashMap<K,V> { private Entry<K,V> header; // 双向链表的头部。 private final boolean accessOrder; // 默认false。如果true表示get()命中后,把当前元素放到链表最后。 // init() void init() { header = new Entry<>(-1, null, null, null); header.before = header.after = header; // 双向链表首尾相连 } // put() 继承自 HashMap // 添加元素时,不仅按照HashMap的方式散列存储,而且还通过双向链表记录先后顺序 public V put(K key, V value) { int hash = hash(key.hashCode()); // key的特殊hash值 int i = indexFor(hash,table.length); // 槽位 index // key是否已经存在,存在则返回value。 for (Entry<K,V> e = table[i]; e != null; e = e.next) { Object k; if (e.hash == hash && ((k = e.key) == key || key.equals(k))) { V oldValue = e.value; e.value = value; e.recordAccess(this); //LinkedHashMap特有 return oldValue; } } // key不存在就添加Entry addEntry(hash,key,value,i); return null; } void addEntry(int hash, K key, V value, int bucketIndex) { createEntry(hash, key, value, bucketIndex); // Remove eldest entry if instructed, else grow capacity if appropriate Entry<K,V> eldest = header.after; if (removeEldestEntry(eldest)) { removeEntryForKey(eldest.key); } else { if (size >= threshold) resize(2 * table.length); } } void createEntry(int hash, K key, V value, int bucketIndex/*槽位index*/) { HashMap.Entry<K,V> old = table[bucketIndex]; Entry<K,V> e = new Entry<>(hash, key, value, old); table[bucketIndex] = e; e.addBefore(header); size++; } // get() // 取元素是按照散列而不是双向链表进行查找,速度快 public V get(Object key) { Entry<K,V> e = (Entry<K,V>)getEntry(key); // getEntry()使用了HashMap的getEntry,即按照HashMap的方式寻找元素。 if (e == null) return null; e.recordAccess(this); return e.value; } }
添加元素的过程示意图
初始化时,头元素header的before/after均指向自身。
插入元素e1后,header的before/after均指向e1;e1的before/after均指向header。
插入元素e2后,header的after继续指向e1,e1的after指向e2,e1的before指向header。header的before指向e2。e2的before指向e1,e2的after指向header。