Java中LinkedHashMap源码解析

Java中LinkedHashMap源码解析

概述：

LinkedHashMap实现Map继承HashMap，基于Map的哈希表和链该列表实现，具有可预知的迭代顺序。

LinedHashMap维护着一个运行于所有条目的双重链表结构，该链表定义了迭代顺序，可以是插入或者访问顺序。

LintHashMap的节点对象继承HashMap的节点对象，并增加了前后指针 before after：

/**

* LinkedHashMap节点对象

*/

static class Entry extends HashMap.Node {

Entry before, after;

Entry(int hash, K key, V value, Node next) {

super(hash, key, value, next);

}

}

lintHashMap初始化：

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。

public LinkedHashMap(int initialCapacity, float loadFactor) {

super(initialCapacity, loadFactor);

accessOrder = false;

}

/**

* 生成一个空的LinkedHashMap,并指定其容量大小，负载因子使用默认的0.75，

* accessOrder为false表示按照存放顺序来，就是你put元素的时候的顺序

* 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

*/

public LinkedHashMap(int initialCapacity) {

super(initialCapacity);

accessOrder = false;

}

/**

* 生成一个空的HashMap,容量大小使用默认值16，负载因子使用默认值0.75

* 默认将accessOrder设为false，按插入顺序排序.

*/

public LinkedHashMap() {

super();

accessOrder = false;

}

/**

* 根据指定的map生成一个新的HashMap,负载因子使用默认值，初始容量大小为Math.max((int) (m.size() / DEFAULT_LOAD_FACTOR) + 1,DEFAULT_INITIAL_CAPACITY)

* 默认将accessOrder设为false，按插入顺序排序.

*/

public LinkedHashMap(Map extends K, ? extends V> m) {

super();

accessOrder = false;

putMapEntries(m, false);

}

/**

* 生成一个空的LinkedHashMap,并指定其容量大小和负载因子，

* 默认将accessOrder设为true，按访问顺序排序

*/

public LinkedHashMap(int initialCapacity,

float loadFactor,

boolean accessOrder) {

super(initialCapacity, loadFactor);

this.accessOrder = accessOrder;

}

putMapEntries(m,false)调用父类HashMap的方法，继而根据HashMap的put来实现数据的插入：

/**

* Implements Map.putAll and Map constructor

*

* @param m the map

* @param evict false when initially constructing this map, else

* true (relayed to method afterNodeInsertion).

*/

final void putMapEntries(Map extends K, ? extends V> m, boolean evict) {

int s = m.size();

if (s > 0) {

if (table == null) { // pre-size

float ft = ((float)s / loadFactor) + 1.0F;

int t = ((ft < (float)MAXIMUM_CAPACITY) ?

(int)ft : MAXIMUM_CAPACITY);

if (t > threshold)

threshold = tableSizeFor(t);

}

else if (s > threshold)

resize();

for (Map.Entry extends K, ? extends V> e : m.entrySet()) {

K key = e.getKey();

V value = e.getValue();

putVal(hash(key), key, value, false, evict);

}

}

}

存储：

put调用的HashMap的put方法，调用两个空方法，由LinkedHashMap实现

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[] tab; Node p; int n, i;

if ((tab = table) == null || (n = tab.length) == 0)

n = (tab = resize()).length;

if ((p = tab[i = (n - 1) & hash]) == null)

tab[i] = newNode(hash, key, value, null);

else {

Node 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)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;

}

WKeAsNmFse 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;

afterNodeAccess(e);

return oldValue;

}

}

++modCount;

if (++size > threshold)

resize();

afterNodeInsertion(evict);

return null;

}

在hashmap中红色部分为空实现:

void afterNodeAccess(Node p) { }

void afterNodeInsertion(boolean evict) { }

然后看下LinkedHashMap怎么实现这两方法：

将当前节点e移动到双向链表的尾部。每次LinkedHashMap中有元素被访问时，就会按照访问先后来排序，先访问的在双向链表中靠前，越后访问的越接近尾部。当然只有当accessOrder为true时，才会执行这个操作。

void afterNodeAccess(Node e) {

LinkedHashMap.Entry last;

// 若访问顺序为true，且访问的对象不是尾结点

if (accessOrder && (last = tail) != e) {

// 向下转型，记录p的前后结点

LinkedHashMap.Entry p =

(LinkedHashMap.Entry)e, b = p.before, a = p.after;

// p的后结点为空

p.after = null;

// 如果p的前结点为空

if (b == null)

// a为头结点

head = a;

else // p的前结点不为空

// b的后结点为a

b.after = a;

// p的后结点不为空

if (a != null)

// a的前结点为b

a.before = b;

else // p的后结点为空

// 后结点为最后一个结点

last = b;

// 若最后一个结点为空

if (last == null)

// 头结点为p

head = p;

else { // p链入最后一个结点后面

p.before = last;

last.after = p;

}

// 尾结点为p

tail = p;

// 增加结构性修改数量

++modCount;

}

}

afterNodeInsertion方法 evict为true时删除双向链表的头节点

void afterNodeInsertion(boolean evict) { // possibly remove eldest

LinkedHashMap.Entry first;

　　　　　//头结点不为空，删除头结点

if (evict && (first = head) != null && removeEldestEntry(first)) {

K key = first.key;

removeNode(hash(key), key, null, false, true);

}

}

删除操作调用HashMap的remove方法实现元素删除，remove调用removeNode，而removeNode有一个方法需要LinkedHashMap来实现：

将e节点从双向链表中删除，更改e前后节点引用关系，使之重新连成完整的双向链表。

void afterNodeRemoval(Node e) { // unlink

LinkedHashMap.Entry p =

(LinkedHashMap.Entry)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;

}

读取：

e不为空，则获取e的value值并返回。

public V get(Object key) {

Node e;

if ((e = getNode(hash(key), key)) == null)

return null;

if (accessOrder)

afterNodeAccess(e);

return e.value;

}

accessOrder为true,也就是说按照访问顺序获取内容。

void afterNodeAccess(Node e) {

LinkedHashMap.Entry last;

// 若访问顺序为true，且访问的对象不是尾结点

if (accessOrder && (last = tail) != e) {

// 向下转型，记录p的前后结点

LinkedHashMap.Entry p =

(LinkedHashMap.Entry)e, b = p.before, a = p.after;

// p的后结点为空

p.after = null;

// 如果p的前结点为空

if (b == null)

// a为头结点

head = a;

else // p的前结点不为空

// b的后结点为a

b.after = a;

// p的后结点不为空

if (a != null)

// a的前结点为b

a.before = b;

else // p的后结点为空

// 后结点为最后一个结点

last = b;

// 若最后一个结点为空

if (last == null)

// 头结点为p

head = p;

else { // p链入最后一个结点后面

p.before = last;

last.after = p;

}

// 尾结点为p

tail = p;

// 增加结构性修改数量

++modCount;

}

}

LinkedHashMap的几个迭代器：

抽象类LinkedHashIterator 实现具体删除，判断是否存在下个结点，迭代的逻辑。

LinkedKeyIterator 继承自LinkedHashIterator，实现了Iterator接口，对LinkedHashMap中的key进行迭代。

LinkedValueIterator 继承自LinkedHashIterator，实现了Iterator接口，对LinkedHashMap中的Value进行迭代

LinkedEntryIterator 继承自LinkedHashIterator，实现了Iterator接口，对LinkedHashMap中的结点进行迭代

abstract class LinkedHashIterator {

//下一个节点

LinkedHashMap.Entry next;

//当前节点

LinkedHashMap.Entry current;

//期望的修改次数

int expectedModCount;

LinkedHashIterator() {

//next赋值为头结点

next = head;

//赋值修改次数

expectedModCount = modCount;

//当前节点赋值为空

current = null;

}

//是否存在下一个结点

public final boolean hasNext() {

return next != null;

}

final LinkedHashMap.Entry nextNode() {

LinkedHashMap.Entry e = next;

//检查是否存在结构性改变

if (modCount != expectedModCount)

throw new ConcurrentModificationException();

//结点为null NoSuchElementException

if (e == null)

throw new NoSuchElementException();

//不为null,赋值当前节点

current = e;

//赋值下一个结点

next = e.after;

return e;

}

//删除操作

public final void remove() {

Node p = current;

if (p == null)

throw new IllegalStateException();

if (modCount != expectedModCount)

throw new ConcurrentModificationException();

current = null;

K key = p.key;

//移除结点操作

removeNode(hash(key), key, null, false, false);

expectedModCount = modCount;

}

}

final class LinkedKeyIterator extends LinkedHashIterator

implements Iterator {

public final K next() { return nextNode().getKey(); }

}

final class LinkedValueIterator extends LinkedHashIterator

implements Iterator {

public final V next() { return nextNode().value; }

}

final class LinkedEntryIterator extends LinkedHashIterator

implements Iterator> {

public final Map.Entry next() { return nextNode(); }

}

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