Java LinkedHashMap解析

Posted 2022-08-23 elinlinlinlog

LinkedHashMap继承了HashMap

LinkedHashMap是一种记录了键值对的先后顺序的HashMap，因此LinkedHashMap的键值对对象需要记录对前后对象的引用，简言之就是增加了双向链表引用的哈希表

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);
        
    

构造方法：
LinkedHashMap提供了五种构造方法，基本上是调用父类HashMap的构造方法，并设置accessOrder为false
LinkedHashMap存储数据是有序的，而且分为两种：插入顺序和访问顺序。
这里accessOrder设置为false，表示不是访问顺序而是插入顺序存储的，这也是默认值，表示LinkedHashMap中存储的顺序是按照调用put方法插入的顺序进行排序的。LinkedHashMap也提供了可以设置accessOrder的构造方法。
访问顺序存储的LinkedHashMap会把get方法对应的Entry节点放置在Entry链表表尾

 /**
     * Constructs an empty @code LinkedHashMap instance with the
     * specified initial capacity, load factor and ordering mode.
     *
     * @param  initialCapacity the initial capacity
     * @param  loadFactor      the load factor
     * @param  accessOrder     the ordering mode - @code true for
     *         access-order, @code false for insertion-order
     * @throws IllegalArgumentException if the initial capacity is negative
     *         or the load factor is nonpositive
     */
    public LinkedHashMap(int initialCapacity,
                         float loadFactor,
                         boolean accessOrder) 
        super(initialCapacity, loadFactor);
        this.accessOrder = accessOrder;
    

根据key获取元素 get()

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;
    

getNode调用HashMap的getNode()，可见获取元素的逻辑是一致的；
当顺序设置为访问顺序时，会修改前后引用(afterNodeAccess())，将该节点置于尾部；

添加元素 put()
LinkedHashMap并没有重写put()，但是重写了newNode()方法，以添加前后引用；

删除元素 remove()
与put()一致，LinkedHashMap重写了afterNodeRemoval()以实现引用的改变；
重写的逻辑如下：
根据 hash 定位到桶位置
遍历链表或调用红黑树相关的删除方法
从 LinkedHashMap 维护的双链表中移除要删除的节点

这部分的逻辑是

    // Callbacks to allow LinkedHashMap post-actions
    void afterNodeAccess(Node<K,V> p)  
    void afterNodeInsertion(boolean evict)  
    void afterNodeRemoval(Node<K,V> p)  

以上是HashMap的方法，实现为空；通过子类的实现以补充访问、添加、删除后应进行的逻辑；LinkedHashMap重写了以上方法。
目前JDK中也只有LinkedHashMap重写了该方法。

LinkedHashMap的改变在于维护双向链表，包括访问、添加、删除对节点引用的改变。实际上链表的结构可能较为复杂，存在在红黑树上设置前后节点；
LinkedHashMap提供一种思路，基于访问顺序的链表；这种特性可以应用于实现LRU缓存；比如可以覆写一部分方法，以实现一个维护了固定长度的、淘汰了访问较少的key的哈希表；
Map的put、get、remove的设计也提供了一种模式，在可能会出现改动、或丰富逻辑之处封装方法或添加空方法，以应对未来的改动、子类的重写。