LinkedHashMap源码解析

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LinkedHashMap简介

HashMap 是无序的，HashMap 在 put 的时候是根据 key 的 hashcode 进行 hash 然后放入对应的地方。所以在按照一定顺序 put 进 HashMap 中，然后遍历出 HashMap 的顺序跟 put 的顺序不同。

class LinkedHashMap<K,V> extends HashMap<K,V> implements Map<K,V>

LinkedHashMap 是 HashMap 的子类。它保留插入的顺序，如果需要输出的顺序和输入时的相同，那么就选用 LinkedHashMap。

LinkedHashMap 是 Map 接口的哈希表和链接列表实现，具有可预知的迭代顺序。此实现提供所有可选的映射操作，并允许使用 null值 和 null键。此类不保证映射的顺序，特别是它不保证该顺序恒久不变。

LinkedHashMap 实现与 HashMap 的不同之处在于，LinkedHashMap 维护着一个运行于所有条目的 双重链接列表。此链接列表定义了迭代顺序，该迭代顺序可以是插入顺序或者是访问顺序。

注意，此实现不是同步的。如果多个线程同时访问链接的哈希映射，而其中至少一个线程从结构上修改了该映射，则它必须保持外部同步。

根据链表中元素的顺序可以分为：按插入顺序的链表，和 按访问顺序(调用 get 方法) 的链表。默认是按插入顺序排序，如果指定按访问顺序排序，那么调用get方法后，会将这次访问的元素移至链表尾部，不断访问可以形成按访问顺序排序的链表。

LinkedHashMap的全局变量介绍

transient LinkedHashMapEntry<K,V> head;

双向链表的头节点
transient LinkedHashMapEntry<K,V> tail;

双向链表的尾节点
final boolean accessOrder;
- false：按插入顺序排序
- true：按访问顺序排序

LinkedHashMapEntry在HashMap.Node的基础上添加了 before和after节点在实现双向链表。

static class LinkedHashMapEntry<K,V> extends HashMap.Node<K,V> {
    LinkedHashMapEntry<K,V> before, after;
    LinkedHashMapEntry(int hash, K key, V value, Node<K,V> next) {
        super(hash, key, value, next);
    }
}

LinkedHashMap的构造函数

相比HashMap来说，只是添加了accessOrder默认为false，以及可以设置accessOrder的构造函数。

public LinkedHashMap() {
    super();
    accessOrder = false;
}
public LinkedHashMap(int initialCapacity) {
    super(initialCapacity);
    accessOrder = false;
}
public LinkedHashMap(int initialCapacity, float loadFactor) {
    super(initialCapacity, loadFactor);
    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;
}

LinkedHashMap重写的函数

LinkedHashMap重写了HashMap的以下方法来实现按对应排序输出。

afterNodeAccess(Node<K,V> p)：数据访问之后
afterNodeInsertion(boolean evict)：数据插入完成之后
afterNodeRemoval(Node<K,V> p)：数据移除之后
get(Object key) and getOrDefault(Object key, V defaultValue)

afterNodeAccess

如果时按访问顺序排序的话(accessOrder = true)，并且当前节点不是尾节点，则将当前节点移动到双向链表末端

void afterNodeAccess(Node<K, V> e) {
    LinkedHashMapEntry<K, V> last;
    if (accessOrder && (last = tail) != e) {
        LinkedHashMapEntry<K, V> p =
                (LinkedHashMapEntry<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;
    }
}

afterNodeInsertion

因为removeEldestEntry返回false 所以啥也没做.

void afterNodeInsertion(boolean evict) {
    LinkedHashMapEntry<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;
}

afterNodeRemoval

即删除双向队列中的节点

void afterNodeRemoval(Node<K, V> e) {
    LinkedHashMapEntry<K, V> p =
            (LinkedHashMapEntry<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方法

只是在设置了按访问顺序排序时调用了afterNodeAccess方法，来做双向两边的变化操作。

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;
}

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;
}

小结

LinkedHashMap只是在HashMap的基础上维护了一个双向链表来保证按accessOrder对应的顺序来输出。
在每次数据操作之后都会修改双向链表来保证对应的顺序。

参考文章

LinkedHashMap 的实现原理

以上