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