LinkedHashMap 详解

本文代码来自JDK8

性质

1. LinkedHashMap 继承于 HashMap, 具备 HashMap 的一切性质;
2. LinkedHashMap 会按先后插入顺序对元素排序遍历;
3. LinkedHashMap 会额外使用双向链表结构来表示插入的元素.
   

变量

1. transient LinkedHashMap.Entry head
   表示双向链表的头部
2. transient LinkedHashMap.Entry tail
   表示双向链表的尾部
3. final boolean accessOrder
   true: 表示把最后访问的节点放到双向链表的最后一位, 访问的方式有替换旧节点和读取节点

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put

LinkedHashMap 的 put 方法也是使用 HashMap 的方法, 不同在于重写了 newNode(), afterNodeAccess 和 afterNodeInsertion 这几个方法, 这几个方法的调用可以看 HashMap-详解四, 下面具体讲讲如何重写这几个方法.

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newNode

/** * 根据 key-value 创建双向链表节点 * e 表示下一个节点, 不过这里是空值, 不用理会 */ 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; } /** * 继承 HashMap 的静态内部类 Node */ 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); } } /** * 把新节点插入到双向链表尾部 */ private void linkNodeLast(LinkedHashMap.Entry<K,V> p) { LinkedHashMap.Entry<K,V> last = tail; tail = p; // 如果这是空链表, 新节点就是头结点 if (last == null) head = p; else { p.before = last; last.after = p; } }

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afterNodeAccess

/** * 1. 使用 get 方法会访问到节点, 从而触发调用这个方法 * 2. 使用 put 方法插入节点, 如果 key 存在, 也算要访问节点, 从而触发该方法 * 3. 只有 accessOrder 是 true 才会调用该方法 * 4. 这个方法会把访问到的最后节点重新插入到双向链表结尾 */ void afterNodeAccess(Node<K,V> e) { // move node to last // 用 last 表示插入 e 前的尾节点 // 插入 e 后 e 是尾节点, 所以也是表示 e 的前一个节点 LinkedHashMap.Entry<K,V> last; if (accessOrder && (last = tail) != e) { // p: 当前节点 // b: 前一个节点 // a: 后一个节点 // 结构为: b <=> p <=> a LinkedHashMap.Entry<K,V> p = (LinkedHashMap.Entry<K,V>)e, b = p.before, a = p.after; // 结构变成: b <=> p <- a p.after = null; // 如果当前节点 p 本身是头节点, 那么头结点要改成 a if (b == null) head = a; // 如果 p 不是头尾节点, 把前后节点连接, 变成: b -> a else b.after = a; // a 非空, 和 b 连接, 变成: b <- a if (a != null) a.before = b; // 如果 a 为空, 说明 p 是尾节点, b 就是它的前一个节点, 符合 last 的定义 else last = b; // 如果这是空链表, p 改成头结点 if (last == null) head = p; // 否则把 p 插入到链表尾部 else { p.before = last; last.after = p; } tail = p; ++modCount; } }

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afterNodeInsertion

/** * 插入新节点才会触发该方法 * 根据 HashMap 的 putVal 方法, evict 一直是 true * removeEldestEntry 方法表示移除规则, 在 LinkedHashMap 里一直返回 false * 所以在 LinkedHashMap 里这个方法相当于什么都不做 */ 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); } }

LinkedHashMap 的遍历方式和 HashMap 的一样, 都是通过 entrySet 方法返回 Set 实例, 然后通过 iterator 方法返回迭代器进行遍历.

entrySet

/** * 返回 LinkedEntrySet 实例, 这是非静态内部类 */ public Set<Map.Entry<K,V>> entrySet() { Set<Map.Entry<K,V>> es; return (es = entrySet) == null ? (entrySet = new LinkedEntrySet()) : es; } /** * 和 HashMap 的 EntrySet 类一样继承 AbstractSet * iterator 方法返回 LinkedEntryIterator 实例 */ final class LinkedEntrySet extends AbstractSet<Map.Entry<K,V>> { ... public final Iterator<Map.Entry<K,V>> iterator() { return new LinkedEntryIterator(); } ... } 

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next 和 hasNext

/** * next 方法实际是调用父类 nextNode 方法返回节点 */ 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; /** * 构造函数, 从双向链表头节点开始遍历 */ LinkedHashIterator() { next = head; expectedModCount = modCount; current = null; } public final boolean hasNext() { return next != null; } /** * 遍历比较简单, 直接读取下一个节点就行 */ 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; } ... }

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