LinkedHashMap的排序是如何实现的?

2019-06-04  本文已影响0人  鸿雁长飞鱼龙潜跃

LinkedHashMap是如何实现排序的?

网上有个说法:

LinkedHashMap = HashMap + 双向链表

这个说法,对于我们快速理解LinkedHashMap很有启发性。LinkedHashMap不会去改变HashMap节点的性质,LinkedHashMap所做的,只是建立节点之间的联系,LinkedHashMap的增删改查操作,只是在HashMap的增删改查的基础上,进行head和tail指针的移动。

总之一句话:LinkedHashMap的所有操作,都是基于HashMap,对自己的双向链表的操作。

有点拗口,OK,再换一种说法大家理解一下:LinkedHashMap对HashMap进行了增强,如何增强呢?就是在HashMap上面套了一个双向链表。LinkedHashMap只操作自己维护的双向链表,对于复用HashMap的部分,LinkedHashMap不会做任何改变。为什么呢?因为LinkedHashMap是后来的功能,java的设计者们必须要保证,不能影响HashMap。为什么呢?其实和我们做项目是一个道理。因为大家生产上都用的是HashMap,你敢随便动老功能吗?

LinkedHashMap的排序是如何实现的?

LinkedHashMap定义了accessOrder变量,值为true表示按照访问顺序排序,值为false表示按照插入顺序排序。accessOrder的默认值为false,也就是按照插入顺序排序。

final boolean accessOrder;

什么是有序?我们这里讨论的有序,指的是插入的顺序。

一,按照访问顺序排序

按照访问顺序排序,指的是当调用get()方法查询一个元素后,LinkedHashMap会把该元素移到链表的尾部。

这里需要注意,最近最少使用算法LRU,Least Recently Used,就是基于LinkedHashMap的按访问顺序排序来实现的。

实现思路:LinkedHashMap重写了Map接口的get()方法,get()方法主要做了什么呢?其实就是把当前访问的节点,移到双向链表的尾部。具体细节就是指针的移动,这里不再详细说明,感兴趣的可以查看LinkedHashMap的源代码:先看get()方法,然后调用了afterNodeAccess()方法。

二,按照插入顺序排序

按照插入顺序排序,指的是根据调用put()方法插入元素的顺序来排序。这个是LinkedHashMap的默认排序方法。

按照插入顺序排序的实现,相对来说比较简单,每次调用put()方法插入元素时,都把这个元素放到双向链表的尾部,这样就是按照插入顺序排序。因为双向链表通过节点的head和tail保证有序。

思考:HashMap的单向链表有next指针,为什么不能保证有序?

答:因为单向链表只是发生hash碰撞时,存储具有多个相同hash值的数据结构。也就是说,只是桶内有序。但是HashMap的table数组是无序的,这个是按照哈希值来定位数组中的位置,并不是按照插入顺序排序的。

不过,从这点来看,HashMap也是“有序”的,只不过这里的“有序”不是插入时的顺序。

三,总结

LinkedHashMap继承自HashMap,复用了HashMap的很多方法,并且未改变HashMap的存储逻辑,只是加了指针,把元素串联了起来。

这里有个关键点:集合的迭代顺序,本质上是迭代器来决定的,因此LinkedHashMap还需要有自己的迭代器。关于这点,稍后完善。

下面来看一下源码。

LinkedHashMap的排序是如何实现的?

LinkedHashMap对Entry进行了扩展,增加了指针before和after。这样下来,LinkedHashMap的每个节点,就包含了6个属性:

hash:HashMap的键的hashcode,LinkedHashMap的键的hashcode。

key:该节点的键。

value:该节点的值。

next:单链表指针,HashMap专用。

before:双链表指针,LinkedHashMap专用。

after:双链表指针,LinkedHashMap专用。

LinkedHashMap的排序是如何实现的?

关于LinkedHashMap,有几点需要说明:

1,双向链表+哈希表。

2,非线程安全。

3,允许key为null,允许value为null。

4,有序。

最后附上网友的LinkedHashMap的结构图,方便理解。

LinkedHashMap的排序是如何实现的?
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