jdk源码分析(5)-LinkedHashMap

LinkedHashMap实质是HashMap+LinkedList，提供了顺序访问的功能

一、整体结构

1. 定义

public class LinkedHashMap<K,V> extends HashMap<K,V> implements Map<K,V> {}

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，代码和结构本身不难，但是其中结构的组织，代码复用这些地方十分值得我们学习；具体结构如图所示

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;

可以看到LinkedHashMap的5个构造函数和HashMap的作用基本是一样的，都是初始化initialCapacity和loadFactor，但是多了一个accessOrder，这也是LinkedHashMap最重要的一个成员变量了；

• 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

扎眼一看可能会觉得HashMap体系的节点继承关系比较混乱；一所以这样设计因为

• LinkedHashMap继承至HashMap，其中的节点同样有普通节点和树节点两种；并且树节点很少使用；
• 现在的设计中，树节点是可以完全复用的，但是HashMap的树节点，会浪费双向链表的能力；
• 如果不这样设计，则至少需要两条继承关系，并且需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非常复杂，不利于扩展；

二、重要方法

上面我们已经讲了LinkedHashMap就是HashMap+链表，所以我们只需要在结构有可能改变的地方加上链表的修改就可以了，结构可能改变的地方只要有put/get/replace，这里需要注意扩容的时候虽然结构改变了，但是节点的顺序仍然保持不变，所以扩容可以完全复用；

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，但是很清晰的将添加节点到最后的逻辑抽离的出来；

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方法主要也是通过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;
}

可以看到LinkedHashMap还重写了containsValue，在HashMap中寻找value的时候，需要遍历所有节点，他是遍历每个哈希桶，在依次遍历桶中的链表；而在LinkedHashMap里面要遍历所有节点的时候，就可以直接通过双向链表进行遍历了；

三、总结

• 总体而言LinkedHashMap的代码比较简单