LinkedHashMap

LinkedHashMap

要点

1. 底层是散列表和双向链表
2. 允许为 null key value
3. 不同步
4. 拆入的顺序是有序的
5. 装载因子和初始化容量对性能会有影响
6. 初始化容量对遍历的性能无影响
7. access-ordered和insertion-ordered

LinkedHashMap的域

1. 实体 Entry

   1. 源码

      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);
          }
      }
      

   2. 说明

      1. 继承了HashMap的Node类
      2. 双向链表，Entry<K,V> before, after;
      3. access-ordered和insertion-ordered 得到了解释：访问顺序，插入顺序

LinkedHashMap重写的方法

1. reinitialize() 初始化散列表和双向链表

   1. 源码

      void reinitialize() {
          super.reinitialize();
          head = tail = null;
      }
      

2. newNode() 创建一个entry，将entry插入到双向链表的末尾，最后反回entry

   1. 源码

      1. 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;
         }
         

   2. 注意点

      1. 在构造节点时，构造的不是Node了，而是Entry节点

构造方法

1. 5个构造

2. 方法解析

   1. LinkedHashMap(int intialCapacity, float loadFactor)

      1. 源码

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

      2. 注意点

         • accessOrder = false; 可以看出，LinkedHashMap是插入顺序的

         • 测试

           // 测试默认插入有序
           Map<String, String> test = new LinkedHashMap<>();
           for (int i = 0; i < 16; i++) {
               test.put("CT-" + i, "Lee测试-ST" + i);
           }
           // 遍历
           // 1、拿到key结合
           Set<String> keys = test.keySet();
           for (String key : keys) {
               System.out.println("key:    " + key + " ----------------->  " + test.get(key));
           }
           

           key: CT-0 -----------------> Lee测试-ST0
           key: CT-1 -----------------> Lee测试-ST1
           key: CT-2 -----------------> Lee测试-ST2
           key: CT-3 -----------------> Lee测试-ST3
           key: CT-4 -----------------> Lee测试-ST4
           key: CT-5 -----------------> Lee测试-ST5
           key: CT-6 -----------------> Lee测试-ST6
           key: CT-7 -----------------> Lee测试-ST7
           key: CT-8 -----------------> Lee测试-ST8
           key: CT-9 -----------------> Lee测试-ST9
           key: CT-10 -----------------> Lee测试-ST10
           key: CT-11 -----------------> Lee测试-ST11
           key: CT-12 -----------------> Lee测试-ST12
           key: CT-13 -----------------> Lee测试-ST13
           key: CT-14 -----------------> Lee测试-ST14
           key: CT-15 -----------------> Lee测试-ST15

put方法

1. 没有重写put
2. 直接调用的HashMap的put方法
3. 但是创建节点时，调用的是LinkedHashMap的方法

get方法

1. 源码

   public V get(Object key) {
       Node<K,V> e;
       if ((e = getNode(hash(key), key)) == null) // 调用的HashMap的方法
           return null;
       if (accessOrder)
           afterNodeAccess(e); // 把该节点放到链表的最后面
       return e.value;
   }
   

2. 逻辑

   1. 直接调用的HashMap的get做的处理

   2. 如果 accessOrder 为true(访问顺序)，那就调用afterNodeAccess把节点移动到链表的最后

      1. get方法改变了结构
      2. 常用的元素放在最后
      3. 可能是做扩展来用，因为在类的解释上提到了，最近最久未使用的算法

   3. afterNodeAccess方法

      1. 源码

         void afterNodeAccess(Node<K,V> e) { // move node to last
             LinkedHashMap.Entry<K,V> last;
             if (accessOrder && (last = tail) != e) {
                 LinkedHashMap.Entry<K,V> p =
                     (LinkedHashMap.Entry<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;
             }
         }
         

remove方法

1. remove本身没有重写，直接调用的hashMap的remove

2. 但是重写了 afterNodeRemoval(Node<K,V> e) 方法

3. void afterNodeRemoval(Node<K,V> e) { // unlink
       LinkedHashMap.Entry<K,V> p =
           (LinkedHashMap.Entry<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;
   }
   

遍历

1. 重写了 EntrySet

   1. 源码

      public Set<Map.Entry<K,V>> entrySet() {
          Set<Map.Entry<K,V>> es;
          return (es = entrySet) == null ? (entrySet = new LinkedEntrySet()) : es;
      }
      

2. 可以看出，LinkedHashMap的遍历是对内部维护的一个双向链表的遍历，从而推断出，初始化容量对遍历不是有影响的，但是双向链表的元素，都来源于散列表中

总结

1. LinkedHashMap比HashMap多了一个内部维护的双向链表，导致初始化容量的大小对遍历不产生影响
2. 大多数方法都是使用的HashMap的方法，充分的体现了多态的设计原则
   1. 没有重写put, 但是newNode方法重写了，在以LinkedHashMap的对象调用put方法时，走到newNode函数的时候，会去调用HashMap子类的LinkedHashMap的重写的newNode方法 -> 多态的强大
3. LinkedHashMap设置了两种遍历顺序
   1. 访问顺序 (access-ordered) 在调用get方法时，会改变链表的结构
   2. 插入顺序 (insertion-ordered)(插入的时候，所有的节点都是有序的)
   3. 默认的是插入顺序
   4. 设置访问顺序用处不大
      1. 访问顺序(access-ordered)为LRU算法实现提供服务的
      2. LRU算法：最近最少未使用的节点的算法，可能会定时清理
      3. 若要实现 LRU算法，需要手动实现removeEldestEntry(Map.Entry<K,V> eldest) afterNodeInsertion(boolean evict)，或者扩展LRUMap来使用