LinkedHashMap实质是HashMap+LinkedList，提供了顺序访问的功能；因此在看这篇博客以前最好先看一下我以前的两篇博客，HashMap 相关 和 LinkedList 相关；html
1、总体结构
1. 定义
public class LinkedHashMap<K,V> extends HashMap<K,V> implements Map<K,V> {}
<img src="https://img2018.cnblogs.com/blog/1119937/201901/1119937-20190121094619602-2085192613.png" width = "350" alt="LinkedHashMap 结构" align=center />java
从上述定义中也能看到LinkedHashMap其实就是继承了HashMap，并加了双向链表记录顺序，代码和结构自己不难，可是其中结构的组织，代码复用这些地方十分值得咱们学习；具体结构如图所示：node
<img src="https://img2018.cnblogs.com/blog/1119937/201901/1119937-20190121094715988-607190851.png" width = "600" alt="LinkedHashMap 结构" align=center />app
2. 构造函数和成员变量
public LinkedHashMap(int initialCapacity, float loadFactor) {}
public LinkedHashMap(int initialCapacity) {}
public LinkedHashMap() {}
public LinkedHashMap(Map<? extends K, ? extends V> m) {}
public LinkedHashMap(int initialCapacity, float loadFactor, boolean 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;
能够看到LinkedHashMap的5个构造函数和HashMap的做用基本是同样的，都是初始化initialCapacity和loadFactor，可是多了一个accessOrder，这也是LinkedHashMap最重要的一个成员变量了；ide
- 当
accessOrder为true的时候，表示LinkedHashMap中记录的是访问顺序，也是就没放get一个元素的时候，这个元素就会被移到链表的尾部； - 当
accessOrder为false的时候，表示LinkedHashMap中记录的是插入顺序；
3. Entry关系
<img src="https://img2018.cnblogs.com/blog/1119937/201901/1119937-20190121094800076-1747634277.png" width = "800" alt="hashmap_entry" align=center />函数
扎眼一看可能会以为HashMap体系的节点继承关系比较混乱；一因此这样设计由于源码分析
LinkedHashMap继承至HashMap，其中的节点一样有普通节点和树节点两种；而且树节点不多使用；- 如今的设计中，树节点是能够彻底复用的，可是
HashMap的树节点，会浪费双向链表的能力； - 若是不这样设计，则至少须要两条继承关系，而且须要抽出双向链表的能力，整个继承体系以及方法的复用会变得很是复杂，不利于扩展；
2、重要方法
上面咱们已经讲了LinkedHashMap就是HashMap+链表，因此咱们只须要在结构有可能改变的地方加上链表的修改就能够了，结构可能改变的地方只要有put/get/replace，这里须要注意扩容的时候虽然结构改变了，可是节点的顺序仍然保持不变，因此扩容能够彻底复用；学习
1. put 方法
- 未找到key时，直接在最后添加一个节点
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;
}
TreeNode<K,V> newTreeNode(int hash, K key, V value, Node<K,V> next) {
TreeNode<K,V> p = new TreeNode<K,V>(hash, key, value, next);
linkNodeLast(p);
return p;
}
private void linkNodeLast(LinkedHashMap.Entry<K,V> p) {
LinkedHashMap.Entry<K,V> last = tail;
tail = p;
if (last == null)
head = p;
else {
p.before = last;
last.after = p;
}
}
上面代码很简单，可是很清晰的将添加节点到最后的逻辑抽离的出来；ui
- 找到key，则替换value，这部分须要联系 HashMap 相关 中的put方法部分；
// HashMap.putVal
...
// 若是找到key
if (e != null) { // existing mapping for key
V oldValue = e.value;
if (!onlyIfAbsent || oldValue == null)
e.value = value;
afterNodeAccess(e);
return oldValue;
}
// 若是没有找到key
++modCount;
if (++size > threshold)
resize();
afterNodeInsertion(evict);
return null;
...
在以前的HashMap源码分析当中能够看到有几个空的方法this
void afterNodeAccess(Node<K,V> p) { }
void afterNodeInsertion(boolean evict) { }
void afterNodeRemoval(Node<K,V> p) { }
这三个就是用来调整链表位置的事件方法，能够看到HashMap.putVal中就使用了两个，
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;
}
}
afterNodeAccess能够算是LinkedHashMap比较核心的方法了，当访问了一个节点的时候，若是accessOrder = true则将节点放到最后，若是accessOrder = false则不变；
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;
}
afterNodeInsertion方法是插入节点后是否须要移除最老的节点，这个方法和维护链表无关，可是对于LinkedHashMap的用途有很大做用，后天会举例说明；
2. get 方法
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;
}
get方法主要也是经过afterNodeAccess来维护链表位置关系； 以上就是LinkedHashMap链表位置关系调整的主要方法了；
3. containsValue 方法
public boolean containsValue(Object value) {
for (LinkedHashMap.Entry<K,V> e = head; e != null; e = e.after) {
V v = e.value;
if (v == value || (value != null && value.equals(v)))
return true;
}
return false;
}
能够看到LinkedHashMap还重写了containsValue，在HashMap中寻找value的时候，须要遍历全部节点，他是遍历每一个哈希桶，在依次遍历桶中的链表；而在LinkedHashMap里面要遍历全部节点的时候，就能够直接经过双向链表进行遍历了；
3、应用
public class Cache<K, V> {
private static final float DEFAULT_LOAD_FACTOR = 0.75f;
private final int MAX_CAPACITY;
private LinkedHashMap<K, V> map;
public Cache(int capacity, boolean accessOrder) {
capacity = (int) Math.ceil((MAX_CAPACITY = capacity) / DEFAULT_LOAD_FACTOR) + 1;
map = new LinkedHashMap(capacity, DEFAULT_LOAD_FACTOR, accessOrder) {
@Override
protected boolean removeEldestEntry(Map.Entry eldest) {
return size() > MAX_CAPACITY;
}
};
}
public synchronized void put(K key, V value) {
map.put(key, value);
}
public synchronized V get(K key) {
return map.get(key);
}
@Override
public String toString() {
StringBuilder sb = new StringBuilder();
for (Map.Entry entry : map.entrySet()) {
sb.append(String.format("%s:%s ", entry.getKey(), entry.getValue()));
}
return sb.toString();
}
}
以上是就是一个LinkedHashMap的简单应用，
- 当
accessOrder = true时，就是LRUCache， - 当
accessOrder = false时，就是FIFOCache；
// LRUCache
Cache<String, String> cache = new Cache<>(3, true);
cache.put("a", "1");
cache.put("b", "2");
cache.put("c", "3");
cache.put("d", "4");
cache.get("c");
System.out.println(cache);
// 打印：b:2 d:4 c:3
// FIFOCache
Cache<String, String> cache = new Cache<>(3, false);
cache.put("a", "1");
cache.put("b", "2");
cache.put("c", "3");
cache.put("d", "4");
cache.get("c");
System.out.println(cache);
// 打印：b:2 c:3 d:4
总结
- 整体而言
LinkedHashMap的代码比较简单，可是我以为里面代码的组织，逻辑的提取等方面特别值得借鉴；