LinkedHashMap就這麼簡單【原始碼剖析】

Java3y發表於2019-03-04
HashMap原始碼

前言

宣告，本文用得是jdk1.8

前面已經講了Collection的總覽和剖析List集合以及雜湊表、Map集合、紅黑樹還有HashMap基礎了：

本篇主要講解LinkedHashMap~

看這篇文章之前最好是有點資料結構的基礎：

當然了，如果講得有錯的地方還請大家多多包涵並不吝在評論去指正～

一、LinkedHashMap剖析

LinkedHashMap資料結構圖：

LinkedHashMap就這麼簡單【原始碼剖析】

ps：圖片來源網路，侵刪~

首先我們來看看類繼承圖：

LinkedHashMap就這麼簡單【原始碼剖析】

我簡單翻譯了一下頂部的註釋(我英文水平渣，如果有錯的地方請多多包涵~歡迎在評論區下指正)

LinkedHashMap就這麼簡單【原始碼剖析】

從頂部翻譯我們就可以歸納總結出HashMap幾點：

  • 底層是雜湊表和雙向連結串列
  • 允許為null，不同步
  • 插入的順序是有序的(底層連結串列致使有序)
  • 裝載因子和初始容量對LinkedHashMap影響是很大的~

同時也給我帶了幾個疑問：

  • access-ordered和insertion-ordered具體的使用和意思
  • 為什麼說初始容量對遍歷沒有影響？

希望可以在看原始碼的過程中可以解決掉我這兩個疑問~那接下來就開始吧~

1.1LinkedHashMap的域

LinkedHashMap就這麼簡單【原始碼剖析】

1.2LinkedHashMap重寫的方法

下面我列舉就這兩個比較重要的：

LinkedHashMap就這麼簡單【原始碼剖析】

這就印證了我們的LinkedHashMap底層確確實實是雜湊表和雙向連結串列~

  • 在構建新節點時，構建的是LinkedHashMap.Entry 不再是Node.

1.3構造方法

可以發現，LinkedHashMap有5個構造方法：

LinkedHashMap就這麼簡單【原始碼剖析】

下面我們來看看構造方法的定義是怎麼樣的：

LinkedHashMap就這麼簡單【原始碼剖析】

從構造方法上我們可以知道的是：LinkedHashMap預設使用的是插入順序

1.4put方法

原本我是想要找put方法，看看是怎麼實現的，後來沒找著，就奇了個怪~

LinkedHashMap就這麼簡單【原始碼剖析】

再頓了一下，原來LinkedHashMap和HashMap的put方法是一樣的！LinkedHashMap繼承著HashMap，LinkedHashMap沒有重寫HashMap的put方法

所以，LinkedHashMap的put方法和HashMap是一樣的。

如果沒看過HashMap就是這麼簡單【原始碼剖析】的同學，可進去看看~

當然了，在建立節點的時候，呼叫的是LinkedHashMap重寫的方法~

LinkedHashMap就這麼簡單【原始碼剖析】

1.5get方法

LinkedHashMap就這麼簡單【原始碼剖析】
LinkedHashMap就這麼簡單【原始碼剖析】

get方法也是多了：判斷是否為訪問順序~~~

講到了這裡，感覺我們可以簡單測試一波了：

首先我們來看看已插入順序來進行插入和遍歷：


    public static void insertOrder() {

        // 預設是插入順序
        LinkedHashMap<Integer,String>  insertOrder = new LinkedHashMap();

        String value = "關注公眾號Java3y";
        int i = 0;

        insertOrder.put(i++, value);
        insertOrder.put(i++, value);
        insertOrder.put(i++, value);
        insertOrder.put(i++, value);
        insertOrder.put(i++, value);

        //遍歷
        Set<Integer> set = insertOrder.keySet();
        for (Integer s : set) {
            String mapValue = insertOrder.get(s);
            System.out.println(s + "---" + mapValue);
        }
    }
複製程式碼

測試一波：

LinkedHashMap就這麼簡單【原始碼剖析】

接著，我們來測試一下以訪問順序來進行插入和遍歷：

    public static void accessOrder() {
        // 設定為訪問順序的方式
        LinkedHashMap<Integer,String> accessOrder = new LinkedHashMap(16, 0.75f, true);

        String value = "關注公眾號Java3y";
        int i = 0;
        accessOrder.put(i++, value);
        accessOrder.put(i++, value);
        accessOrder.put(i++, value);
        accessOrder.put(i++, value);
        accessOrder.put(i++, value);


        // 遍歷
        Set<Integer> sets = accessOrder.keySet();
        for (Integer key : sets) {
            String mapValue = accessOrder.get(key);
            System.out.println(key + "---" + mapValue);
        }

    }

複製程式碼

程式碼看似是沒有問題，但是執行會出錯的！

LinkedHashMap就這麼簡單【原始碼剖析】

前面在看原始碼註釋的時候我們就發現了：在AccessOrder的情況下，使用get方法也是結構性的修改！

為了簡單看出他倆的區別，下面我就直接用key來進行看了~

以下是訪問順序的測試：



    public static void accessOrder() {
        // 設定為訪問順序的方式
        LinkedHashMap<Integer,String> accessOrder = new LinkedHashMap(16, 0.75f, true);

        String value = "關注公眾號Java3y";
        int i = 0;
        accessOrder.put(i++, value);
        accessOrder.put(i++, value);
        accessOrder.put(i++, value);
        accessOrder.put(i++, value);
        accessOrder.put(i++, value);


        // 訪問一下key為3的元素再進行遍歷
        accessOrder.get(3);

        // 遍歷
        Set<Integer> sets = accessOrder.keySet();
        for (Integer key : sets) {

            System.out.println(key );
        }

    }

複製程式碼

測試結果：

LinkedHashMap就這麼簡單【原始碼剖析】

以下是插入順序的測試(程式碼就不貼了，和上面幾乎一樣)：

LinkedHashMap就這麼簡單【原始碼剖析】

我們可以這樣理解：最常用的將其放在連結串列的最後，不常用的放在連結串列的最前~

這個知識點以我的理解而言，它這個訪問順序在LinkedHashMap如果不重寫用處並不大~它是用來給別的實現進行擴充套件的

  • 因為最常被使用的元素再遍歷的時候卻放在了最後邊，在LinkedHashMap中我也沒找到對應的方法來進行呼叫~
  • 一個removeEldestEntry(Map.Entry<K,V> eldest)方法，重寫它可以刪除最久未被使用的元素！！
  • 還有一個是afterNodeInsertion(boolean evict)方法，新增時判斷是否需要刪除最久未被使用的元素！！
LinkedHashMap就這麼簡單【原始碼剖析】

去網上搜了幾篇資料，都是講LRUMap的實現的(也就是對LinkedHashMap進行擴充套件)，有興趣的同學可參考下列連結：

1.6remove方法

對於remove方法，在LinkedHashMap中也沒有重寫，它呼叫的還是父類的HashMap的remove()方法，在LinkedHashMap中重寫的是：afterNodeRemoval(Node<K,V> e)這個方法

LinkedHashMap就這麼簡單【原始碼剖析】

當然了，在remove的時候會涉及到上面重寫的方法：

LinkedHashMap就這麼簡單【原始碼剖析】

1.7遍歷的方法

Set<Map.Entry<K,V>> entrySet()是被重寫的了

LinkedHashMap就這麼簡單【原始碼剖析】
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看到了這裡，我們就知道為啥註釋說：初始容量對遍歷沒有影響

因為它遍歷的是LinkedHashMap內部維護的一個雙向連結串列，而不是雜湊表(當然了，連結串列雙向連結串列的元素都來源於雜湊表)

二、總結

LinkedHashMap比HashMap多了一個雙向連結串列的維護，在資料結構而言它要複雜一些，閱讀原始碼起來比較輕鬆一些，因為大多都由HashMap實現了..

閱讀原始碼的時候我們會發現多型是無處不在的~子類用父類的方法，子類重寫了父類的部分方法即可達到不一樣的效果！

  • 比如：LinkedHashMap並沒有重寫put方法，而put方法內部的newNode()方法重寫了。LinkedHashMap呼叫父類的put方法，裡面回撥的是重寫後的newNode()，從而達到目的！

LinkedHashMap可以設定兩種遍歷順序：

  • 訪問順序（access-ordered）
  • 插入順序（insertion-ordered）
  • 預設是插入順序的

對於訪問順序，它是LRU(最近最少使用)演算法的實現，要使用它要麼重寫LinkedListMap的幾個方法(removeEldestEntry(Map.Entry<K,V> eldest)和afterNodeInsertion(boolean evict))，要麼是擴充套件成LRUMap來使用，不然設定為訪問順序（access-ordered）的用處不大~

LinkedHashMap遍歷的是內部維護的雙向連結串列，所以說初始容量對LinkedHashMap遍歷是不受影響的

參考資料：

明天要是無意外的話，可能會寫TreeMap，敬請期待哦~~~~

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