根據鏈表中元素的順序可以分為：按插入順序的鏈表，和按訪問順序(調用get方法)的鏈表。
1 public static void main(String[] args) 2 { 3 LinkedHashMap<String, String> linkedHashMap = 4 new LinkedHashMap<String, String>(); 5 linkedHashMap.put("111", "111"); 6 linkedHashMap.put("222", "222"); 7 }
首先是第3行~第4行，new一個LinkedHashMap出來，看一下做了什么：
通過源代碼可以看出，在LinkedHashMap的構造方法中，實際調用了父類HashMap的相關構造方法來構造一個底層存放的table數組。
1 public LinkedHashMap() { 2 super(); 3 accessOrder = false; 4 }
1 public HashMap() { 2 this.loadFactor = DEFAULT_LOAD_FACTOR; 3 threshold = (int)(DEFAULT_INITIAL_CAPACITY * DEFAULT_LOAD_FACTOR); 4 table = new Entry[DEFAULT_INITIAL_CAPACITY]; 5 init(); 6 }
我們已經知道LinkedHashMap的Entry元素繼承HashMap的Entry，提供了雙向鏈表的功能。在上述HashMap的構造器中，最后會調用init()方法，進行相關的初始化，這個方法在HashMap的實現中並無意義，只是提供給子類實現相關的初始化調用。
LinkedHashMap重寫了init()方法，在調用父類的構造方法完成構造后，進一步實現了對其元素Entry的初始化操作。
1 void init() { 2 header = new Entry<K,V>(-1, null, null, null); 3 header.before = header.after = header; 4 }
這里出現了第一個多態：init()方法。盡管init()方法定義在HashMap中，但是由於：
1、LinkedHashMap重寫了init方法
2、實例化出來的是LinkedHashMap
因此實際調用的init方法是LinkedHashMap重寫的init方法。假設header的地址是0x00000000，那么初始化完畢，實際上是這樣的：
注意這個header，hash值為-1，其他都為null，也就是說這個header不放在數組中，就是用來指示開始元素和標志結束元素的。
header的目的是為了記錄第一個插入的元素是誰，在遍歷的時候能夠找到第一個元素。
五、LinkedHashMap存儲元素
LinkedHashMap並未重寫父類HashMap的put方法，而是重寫了父類HashMap的put方法調用的子方法void recordAccess(HashMap m) ，void addEntry(int hash, K key, V value, int bucketIndex) 和void createEntry(int hash, K key, V value, int bucketIndex)，提供了自己特有的雙向鏈接列表的實現。
繼續看LinkedHashMap存儲元素，也就是put("111","111")做了什么，首先當然是調用HashMap的put方法：
1 //這個方法應該挺熟悉的，如果看了HashMap的解析的話 2 public V put(K key, V value) { 3 //key為null的情況 4 if (key == null) 5 return putForNullKey(value); 6 //通過key算hash，進而算出在數組中的位置，也就是在第幾個桶中 7 int hash = hash(key.hashCode()); 8 int i = indexFor(hash, table.length); 9 //查看桶中是否有相同的key值，如果有就直接用新值替換舊值，而不用再創建新的entry了10 for (Entry<K,V> e = table[i]; e != null; e = e.next) { 11 Object k; 12 if (e.hash == hash && ((k = e.key) == key || key.equals(k))) { 13 V oldValue = e.value; 14 e.value = value; 15 e.recordAccess(this); 16 return oldValue; 17 } 18 } 19 20 modCount++; 21 //上面度是熟悉的東西，最重要的地方來了，就是這個方法，LinkedHashMap執行到這里，addEntry()方法不會執行HashMap中的方法， 22 //而是執行自己類中的addEntry方法，23 addEntry(hash, key, value, i); 24 return null; 25 }
第23行又是一個多態，因為LinkedHashMap重寫了addEntry方法，因此addEntry調用的是LinkedHashMap重寫了的方法：
1 void addEntry(int hash, K key, V value, int bucketIndex) { 2 //調用create方法，將新元素以雙向鏈表的的形式加入到映射中 3 createEntry(hash, key, value, bucketIndex); 4 5 // Remove eldest entry if instructed, else grow capacity if appropriate 6 // 刪除最近最少使用元素的策略定義 7 Entry<K,V> eldest = header.after; 8 if (removeEldestEntry(eldest)) { 9 removeEntryForKey(eldest.key); 10 } else { 11 if (size >= threshold) 12 resize(2 * table.length); 13 } 14 }
因為LinkedHashMap由於其本身維護了插入的先后順序，因此LinkedHashMap可以用來做緩存，第7行~第9行是用來支持FIFO算法的，這里暫時不用去關心它。看一下createEntry方法：
1 void createEntry(int hash, K key, V value, int bucketIndex) { 2 HashMap.Entry<K,V> old = table[bucketIndex]; 3 Entry<K,V> e = new Entry<K,V>(hash, key, value, old); 4 table[bucketIndex] = e; 5 //將該節點插入到鏈表尾部6 e.addBefore(header); 7 size++; 8 }
private void addBefore(Entry<K,V> existingEntry) { after = existingEntry; before = existingEntry.before; before.after = this; after.before = this; }
createEntry(int hash,K key,V value,int bucketIndex)方法覆蓋了父類HashMap中的方法。這個方法不會拓展table數組的大小。該方法首先保留table中bucketIndex處的節點，然后調用Entry的構造方法（將調用到父類HashMap.Entry的構造方法）添加一個節點，即將當前節點的next引用指向table[bucketIndex] 的節點，之后調用的e.addBefore(header)是修改鏈表，將e節點添加到header節點之前。
第2行~第4行的代碼和HashMap沒有什么不同，新添加的元素放在table[i]上，差別在於LinkedHashMap還做了addBefore操作，這四行代碼的意思就是讓新的Entry和原鏈表生成一個雙向鏈表。假設字符串111放在位置table[1]上，生成的Entry地址為0x00000001，那么用圖表示是這樣的：
如果熟悉LinkedList的源碼應該不難理解，還是解釋一下，注意下existingEntry表示的是header：
1、after=existingEntry，即新增的Entry的after=header地址，即after=0x00000000
2、before=existingEntry.before，即新增的Entry的before是header的before的地址，header的before此時是0x00000000，因此新增的Entry的before=0x00000000
3、before.after=this，新增的Entry的before此時為0x00000000即header，header的after=this，即header的after=0x00000001
4、after.before=this，新增的Entry的after此時為0x00000000即header，header的before=this，即header的before=0x00000001
這樣，header與新增的Entry的一個雙向鏈表就形成了。再看，新增了字符串222之后是什么樣的，假設新增的Entry的地址為0x00000002，生成到table[2]上，用圖表示是這樣的：
就不細解釋了，只要before、after清除地知道代表的是哪個Entry的就不會有什么問題。
注意，這里的插入有兩重含義：
1.從table的角度看，新的entry需要插入到對應的bucket里，當有哈希沖突時，采用頭插法將新的entry插入到沖突鏈表的頭部。
2.從header的角度看，新的entry需要插入到雙向鏈表的尾部。
3、LinkedHashMap讀取元素
LinkedHashMap重寫了父類HashMap的get方法，實際在調用父類getEntry()方法取得查找的元素后，再判斷當排序模式accessOrder為true時（即按訪問順序排序），先將當前節點從鏈表中移除，然后再將當前節點插入到鏈表尾部。由於的鏈表的增加、刪除操作是常量級的，故並不會帶來性能的損失。
/** * 通過key獲取value，與HashMap的區別是：當LinkedHashMap按訪問順序排序的時候，會將訪問的當前節點移到鏈表尾部(頭結點的前一個節點) */public V get(Object key) { // 調用父類HashMap的getEntry()方法，取得要查找的元素。 Entry<K,V> e = (Entry<K,V>)getEntry(key); if (e == null) return null; // 記錄訪問順序。 e.recordAccess(this); return e.value; }
/** * 在HashMap的put和get方法中，會調用該方法，在HashMap中該方法為空 * 在LinkedHashMap中，當按訪問順序排序時，該方法會將當前節點插入到鏈表尾部(頭結點的前一個節點)，否則不做任何事 */void recordAccess(HashMap<K,V> m) { LinkedHashMap<K,V> lm = (LinkedHashMap<K,V>)m; //當LinkedHashMap按訪問排序時 if (lm.accessOrder) { lm.modCount++; //移除當前節點 remove(); //將當前節點插入到頭結點前面 addBefore(lm.header); } }
/** * 移除節點，並修改前后引用 */private void remove() { before.after = after; after.before = before; }
private void addBefore(Entry<K,V> existingEntry) { after = existingEntry; before = existingEntry.before; before.after = this; after.before = this; }
4、利用LinkedHashMap實現LRU算法緩存
前面講了LinkedHashMap添加元素，刪除、修改元素就不說了，比較簡單，和HashMap+LinkedList的刪除、修改元素大同小異，下面講一個新的內容。
LinkedHashMap可以用來作緩存，比方說LRUCache，看一下這個類的代碼，很簡單，就十幾行而已：
public class LRUCache extends LinkedHashMap { public LRUCache(int maxSize) { super(maxSize, 0.75F, true); maxElements = maxSize; } protected boolean removeEldestEntry(java.util.Map.Entry eldest) { return size() > maxElements; } private static final long serialVersionUID = 1L; protected int maxElements; }
顧名思義，LRUCache就是基於LRU算法的Cache（緩存），這個類繼承自LinkedHashMap，而類中看到沒有什么特別的方法，這說明LRUCache實現緩存LRU功能都是源自LinkedHashMap的。LinkedHashMap可以實現LRU算法的緩存基於兩點：
1、LinkedList首先它是一個Map，Map是基於K-V的，和緩存一致
2、LinkedList提供了一個boolean值可以讓用戶指定是否實現LRU
那么，首先我們了解一下什么是LRU：LRU即Least Recently Used，最近最少使用，也就是說，當緩存滿了，會優先淘汰那些最近最不常訪問的數據。比方說數據a，1天前訪問了；數據b，2天前訪問了，緩存滿了，優先會淘汰數據b。
我們看一下LinkedList帶boolean型參數的構造方法：
public LinkedHashMap(int initialCapacity, float loadFactor, boolean accessOrder) { super(initialCapacity, loadFactor); this.accessOrder = accessOrder; }
就是這個accessOrder，它表示：
（1）false，所有的Entry按照插入的順序排列
（2）true，所有的Entry按照訪問的順序排列
第二點的意思就是，如果有1 2 3這3個Entry，那么訪問了1，就把1移到尾部去，即2 3 1。每次訪問都把訪問的那個數據移到雙向隊列的尾部去，那么每次要淘汰數據的時候，雙向隊列最頭的那個數據不就是最不常訪問的那個數據了嗎？換句話說，雙向鏈表最頭的那個數據就是要淘汰的數據。
"訪問"，這個詞有兩層意思：
1、根據Key拿到Value，也就是get方法
2、修改Key對應的Value，也就是put方法
首先看一下get方法，它在LinkedHashMap中被重寫：
public V get(Object key) { Entry<K,V> e = (Entry<K,V>)getEntry(key); if (e == null) return null; e.recordAccess(this); return e.value; }
然后是put方法，沿用父類HashMap的：
1 public V put(K key, V value) { 2 if (key == null) 3 return putForNullKey(value); 4 int hash = hash(key.hashCode()); 5 int i = indexFor(hash, table.length); 6 for (Entry<K,V> e = table[i]; e != null; e = e.next) { 7 Object k; 8 if (e.hash == hash && ((k = e.key) == key || key.equals(k))) { 9 V oldValue = e.value; 10 e.value = value; 11 e.recordAccess(this); 12 return oldValue; 13 } 14 } 15 16 modCount++; 17 addEntry(hash, key, value, i); 18 return null; 19 }
修改數據也就是第6行~第14行的代碼。看到兩端代碼都有一個共同點：都調用了recordAccess方法，且這個方法是Entry中的方法，也就是說每次的recordAccess操作的都是某一個固定的Entry。
recordAccess，顧名思義，記錄訪問，也就是說你這次訪問了雙向鏈表，我就把你記錄下來，怎么記錄？把你訪問的Entry移到尾部去。這個方法在HashMap中是一個空方法，就是用來給子類記錄訪問用的，看一下LinkedHashMap中的實現：
void recordAccess(HashMap<K,V> m) { LinkedHashMap<K,V> lm = (LinkedHashMap<K,V>)m; if (lm.accessOrder) { lm.modCount++; remove(); addBefore(lm.header); } }
private void remove() { before.after = after; after.before = before; }
private void addBefore(Entry<K,V> existingEntry) { after = existingEntry; before = existingEntry.before; before.after = this; after.before = this; }
看到每次recordAccess的時候做了兩件事情：
1、把待移動的Entry的前后Entry相連
2、把待移動的Entry移動到尾部
當然，這一切都是基於accessOrder=true的情況下。最后用一張圖表示一下整個recordAccess的過程吧：
void recordAccess(HashMap<K,V> m) 這個方法就是我們一開始說的，accessOrder為true時，就是使用的訪問順序，訪問次數最少到訪問次數最多，此時要做特殊處理。處理機制就是訪問了一次，就將自己往后移一位，這里就是先將自己刪除了，然后在把自己添加，這樣，近期訪問的少的就在鏈表的開始，最近訪問的元素就會在鏈表的末尾。如果為false。那么默認就是插入順序，直接通過鏈表的特點就能依次找到插入元素，不用做特殊處理。
5、代碼演示LinkedHashMap按照訪問順序排序的效果
最后代碼演示一下LinkedList按照訪問順序排序的效果，驗證一下上一部分LinkedHashMap的LRU功能：
public static void main(String[] args) { LinkedHashMap<String, String> linkedHashMap = new LinkedHashMap<String, String>(16, 0.75f, true); linkedHashMap.put("111", "111"); linkedHashMap.put("222", "222"); linkedHashMap.put("333", "333"); linkedHashMap.put("444", "444"); loopLinkedHashMap(linkedHashMap); linkedHashMap.get("111"); loopLinkedHashMap(linkedHashMap); linkedHashMap.put("222", "2222"); loopLinkedHashMap(linkedHashMap); } public static void loopLinkedHashMap(LinkedHashMap<String, String> linkedHashMap) { Set<Map.Entry<String, String>> set = inkedHashMap.entrySet(); Iterator<Map.Entry<String, String>> iterator = set.iterator(); while (iterator.hasNext()) { System.out.print(iterator.next() + "\t"); } System.out.println(); }
注意這里的構造方法要用三個參數那個且最后的要傳入true，這樣才表示按照訪問順序排序。看一下代碼運行結果：
111=111 222=222 333=333 444=444 222=222 333=333 444=444 111=111 333=333 444=444 111=111 222=2222
代碼運行結果證明了兩點：
1、LinkedList是有序的