java源码之LinkedHashMap
先盗两张图感受一下(来自:https://blog.csdn.net/justloveyou_/article/details/71713781)
HashMap和双向链表的密切配合和分工合作造就了LinkedHashMap。特别需要注意的是,next用于维护HashMap各个桶中的Entry链,before、after用于维护LinkedHashMap的双向链表,虽然它们的作用对象都是Entry,但是各自分离,是两码事儿。
源码分析
1、LinkedHashMap的继承结构
public class LinkedHashMap<K,V> extends HashMap<K,V> implements Map<K,V>
从结构可以看出,LinkedHashMap继承HashMap并实现了Map接口。
2、LInkedHashMap构造函数
下面几个是LinkedHashMap的构造函数,每个构造函数都是直接调用父类HashMap的构造函数来完成相应的初始化工作。唯一的不同在于对变量:accessOrder 指定为 false。
public LinkedHashMap(int initialCapacity, float loadFactor) { super(initialCapacity, loadFactor); accessOrder = false; } public LinkedHashMap(int initialCapacity) { super(initialCapacity); accessOrder = false; } public LinkedHashMap() { super(); accessOrder = false; } public LinkedHashMap(Map<? extends K, ? extends V> m) { super(); accessOrder = false; putMapEntries(m, false); } public LinkedHashMap(int initialCapacity, float loadFactor, boolean accessOrder) { super(initialCapacity, loadFactor); this.accessOrder = accessOrder; }
构造函数中所提到的accessOrder
/** * The iteration ordering method for this linked hash map: <tt>true</tt> * for access-order, <tt>false</tt> for insertion-order. * * @serial */ final boolean accessOrder;
根据注释,理解如下:
accessOrder,简单说就是这个用来控制元素的顺序,
accessOrder为true: 表示按照访问的顺序来,也就是谁最先访问,就排在第一位
accessOrder为false表示按照存放顺序来,就是你put元素的时候的顺序。
3、LinkedHashMap类中的内部类Entry
Entry类继承的是HashMap.Node类,且引入了两个属性before/after,HashMap就是利用HashMap.Node类实现的单链表,再加上借助一个存储HashMap.Node的数组就实现了“数组链表”的结合体。而LinkedHashMap引入before/after两个属性,可以看出,是准备实现双向链表的,因此LinkedHashMap将是“数组和双链表”的结合体。
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); } } //下面为HashMap的Node类 static class Node<K,V> implements Map.Entry<K,V> { final int hash; final K key; V value; Node<K,V> next; Node(int hash, K key, V value, Node<K,V> next) { this.hash = hash; this.key = key; this.value = value; this.next = next; } public final K getKey() { return key; } public final V getValue() { return value; } public final String toString() { return key + "=" + value; } public final int hashCode() { return Objects.hashCode(key) ^ Objects.hashCode(value); } public final V setValue(V newValue) { V oldValue = value; value = newValue; return oldValue; } public final boolean equals(Object o) { if (o == this) return true; if (o instanceof Map.Entry) { Map.Entry<?,?> e = (Map.Entry<?,?>)o; if (Objects.equals(key, e.getKey()) && Objects.equals(value, e.getValue())) return true; } return false; } }
4、put方法
既然是集合,肯定会有put方法来往容器中添加元素,在LinkedHashMap搜索了半天,没有找到,在找put方法的过程中,发现有get方法,怎么会没有put方法呢??想了下,唯一的可能就是LinkedHashMap继承了HashMap没有重写HashMap中的put方法也。
下面我们贴出HashMap的put方法,看看这个put方法在LinkedHashMap中是如何来工作的。
public V put(K key, V value) { return putVal(hash(key), key, value, false, true); } final V putVal(int hash, K key, V value, boolean onlyIfAbsent, boolean evict) { Node<K,V>[] tab; Node<K,V> p; int n, i; if ((tab = table) == null || (n = tab.length) == 0) n = (tab = resize()).length;//重新开辟一个Node<K,V>的数组 if ((p = tab[i = (n - 1) & hash]) == null) tab[i] = newNode(hash, key, value, null); else { Node<K,V> e; K k; if (p.hash == hash && ((k = p.key) == key || (key != null && key.equals(k)))) e = p; else if (p instanceof TreeNode) e = ((TreeNode<K,V>)p).putTreeVal(this, tab, hash, key, value); else { for (int binCount = 0; ; ++binCount) { if ((e = p.next) == null) { p.next = newNode(hash, key, value, null); if (binCount >= TREEIFY_THRESHOLD - 1) // -1 for 1st treeifyBin(tab, hash); break; } if (e.hash == hash && ((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k)))) break; p = e; } } if (e != null) { // existing mapping for key V oldValue = e.value; if (!onlyIfAbsent || oldValue == null) e.value = value; //1------LinkedHashMap afterNodeAccess(e); return oldValue; } } ++modCount; if (++size > threshold) resize(); //2、LinkedHashMap afterNodeInsertion(evict); return null; }
上面就是HashMap中put方法的代码,在看LinkedHashMap源码之前看HashMap的时候,看到put方法中调用afterNodeAccess(e)和afterNodeInsertion(evict);而这两个方法在HashMap是两个空实现的方法:
// Callbacks to allow LinkedHashMap post-actions void afterNodeAccess(Node<K,V> p) { } void afterNodeInsertion(boolean evict) { }
当时,还在郁闷,为什么调用了两个空实现的函数呢??
现在,看了LinkedHashMap的源码,原来这两个函数是专门给LinkedHashMap重写用的。只要LinkedHashMap重写了这两个函数,也就完成了LinkedHashMap自己的put方法实现。
put方法的思路在HashMap中已经分析过了,大致如下:根据key的hash值得到存储位置,然后判断该存储位置是否已经有了元素,如果有了,则在该位置的链表中,找是否含有该key,如果有该key,则更新value。如果没有找到,则将节点插入到该位置的链表头。
现在,由于针对的是LinkedHashMap,因此思路稍微发生了点变化,在链表中找到key之后调用了afterNodeAccess函数,LinkedHashMap中的此函数不再为空,如果没有找到key,在插入节点之后返回之前,调用了afterNodeInsertion方法。
下面我们就来看下这两个函数的具体内容。
void afterNodeAccess(Node<K,V> e) { // move node to last LinkedHashMap.Entry<K,V> last; //accessOrder 为true时,才会进入下面if的语句块中 if (accessOrder && (last = tail) != e) { LinkedHashMap.Entry<K,V> p = (LinkedHashMap.Entry<K,V>)e, b = p.before, a = p.after; p.after = null; /* 调整链表指向,将e的前一个节点和后一个节点连接起来 */ if (b == null)//前一个节点为null的情况 head = a; else b.after = a; if (a != null)//后一个节点不为null的情况 a.before = b; else last = b; //将p节点放在链表的最后面 if (last == null) head = p; else { p.before = last; last.after = p; } tail = p; ++modCount; } }
下面介绍afterNodeInsertion(boolean evict)
从源码中可以看到,这个函数相当于什么都没有做。
原因为:removeEldestEntry函数一直返回false,导致这个函数afterNodeInsertion的if条件也就一直为false。
因此,不知道这个函数为什么这么写,分析了下,由于LinkedHashMap当accessOrder为false时,要按照添加元素的顺序进行维护链表,而HashMap就是直接将新节点放入到链表头,因此这个函数也就不需要做什么了。
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; }
以上就是关于LinkedHashMap的put方法,
LinkedHashMap与HashMap的区别真心不大,从put方法上可以看出,唯一的区别在于,如果我们设置了accessOrder = true,则会将访问的节点放入到链表的尾结点处,其它的都一样。
5、get方法
get方法的思路虽然对HashMap的get方法进行了重写,但基本与HashMap的思路一致:也是直接调用getNode获取到节点对象,然后返回其值。
但是,在LinkedHashMap中,由于需要有顺序需要维护,因此,当accessOrder = true 时,则需要调用afterNodeAccess(e)方法将此节点放到双向链表的末尾。而如果accessOrder = false.则完全与HashMap类中的get方法一模一样。
public V get(Object key) { Node<K,V> e; if ((e = getNode(hash(key), key)) == null) return null; if (accessOrder) afterNodeAccess(e); return e.value; }
6、getOrDefault方法
getOrDefault方法与get方法唯一的区别在于,如果key不存在,则返回默认值而不是返回null。
public V getOrDefault(Object key, V defaultValue) { Node<K,V> e; if ((e = getNode(hash(key), key)) == null) return defaultValue; if (accessOrder) afterNodeAccess(e); return e.value; }
LinkedHashMap类中其它的方法基本与HashMap类中的方法差不多,这里就不再进行介绍。
小结
LinkedHashMap 和hashMap 功能基本一样,都是维护的键值对集合,连遍历 以及方法都类似,唯一的区别在于HashMap 里面的元素是根据hash值来决定存放位置的,是无序的,而LinkedHashMap 维护的是一个按顺序存放的双向链表,是有序的。
LinkedHashMap是HashMap+LinkList。
转自:https://blog.csdn.net/u010412719/article/details/51984455