LinkedHashMap就這么簡單【源碼剖析】

前言

聲明，本文用得是jdk1.8

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

• Collection總覽
• List集合就這么簡單【源碼剖析】
• Map集合、散列表、紅黑樹介紹
• HashMap就是這么簡單【源碼剖析】

本篇主要講解LinkedHashMap~

看這篇文章之前最好是有點數據結構的基礎：

• Java實現單向鏈表
• 棧和隊列就是這么簡單
• 二叉樹就這么簡單

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數據結構圖：

ps：圖片來源網絡，侵刪~

首先我們來看看類繼承圖：

我簡單翻譯了一下頂部的注釋(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)

從頂部翻譯我們就可以歸納總結出HashMap幾點：

• 底層是散列表和雙向鏈表
• 允許為null，不同步
• 插入的順序是有序的(底層鏈表致使有序)
• 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
• 為什么說初始容量對遍歷沒有影響？

希望可以在看源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

1.2LinkedHashMap重寫的方法

下面我列舉就這兩個比較重要的：

這就印證了我們的LinkedHashMap底層確確實實是散列表和雙向鏈表~

• 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：

下面我們來看看構造方法的定義是怎么樣的：

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

1.4put方法

原本我是想要找put方法，看看是怎么實現的，后來沒找着，就奇了個怪~

再頓了一下，原來LinkedHashMap和HashMap的put方法是一樣的！LinkedHashMap繼承着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就是這么簡單【源碼剖析】的同學，可進去看看~

當然了，在創建節點的時候，調用的是LinkedHashMap重寫的方法~

1.5get方法

get方法也是多了：判斷是否為訪問順序~~~

講到了這里，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() {

        // 默認是插入順序
        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);
        }
    }

測試一波：

接着，我們來測試一下以訪問順序來進行插入和遍歷：

    public static void accessOrder() {
        // 設置為訪問順序的方式
        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);
        }

    }

代碼看似是沒有問題，但是運行會出錯的！

前面在看源碼注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() {
        // 設置為訪問順序的方式
        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 );
        }

    }

測試結果：

以下是插入順序的測試(代碼就不貼了，和上面幾乎一樣)：

我們可以這樣理解：最常用的將其放在鏈表的最后，不常用的放在鏈表的最前~

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展的

• 因為最常被使用的元素再遍歷的時候卻放在了最后邊，在LinkedHashMap中我也沒找到對應的方法來進行調用~
• 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！！

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

• https://blog.csdn.net/exceptional_derek/article/details/11713255
• http://www.php.cn/java-article-362041.html
• https://www.jianshu.com/p/1a66529e1a2e
• https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzI4Njc5NjM1NQ%3D%3D&chksm=ebd639d5dca1b0c3ba5a26bd46d265544f4fdd468df6465e54d93da230c3457d4947e79eaf0c&idx=1&mid=2247485177&sn=93cfa2c2e6f3e5092e5850bdb5ea4cc3

1.6remove方法

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

當然了，在remove的時候會涉及到上面重寫的方法：

1.7遍歷的方法

Set<Map.Entry<K,V>> entrySet()是被重寫的了

看到了這里，我們就知道為啥注釋說：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鏈表，而不是散列表(當然了，鏈表雙向鏈表的元素都來源於散列表)

二、總結

LinkedHashMap比HashMap多了一個雙向鏈表的維護，在數據結構而言它要復雜一些，閱讀源碼起來比較輕松一些，因為大多都由HashMap實現了..

閱讀源碼的時候我們會發現多態是無處不在的~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調用父類的put方法，里面回調的是重寫后的newNode()，從而達到目的！

LinkedHashMap可以設置兩種遍歷順序：

• 訪問順序（access-ordered）
• 插入順序（insertion-ordered）
• 默認是插入順序的

對於訪問順序，它是LRU(最近最少使用)算法的實現，要使用它要么重寫LinkedListMap的幾個方法(removeEldestEntry(Map.Entry<K,V> eldest)和afterNodeInsertion(boolean evict))，要么是擴展成LRUMap來使用，不然設置為訪問順序（access-ordered）的用處不大~

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

參考資料：

• 《Core Java》
• https://blog.csdn.net/zxt0601/article/details/77429150
• https://blog.csdn.net/panweiwei1994/article/details/76555359
• https://zhuanlan.zhihu.com/p/28216267
• https://blog.csdn.net/fan2012huan/article/details/51097331
• https://www.cnblogs.com/chinajava/p/5808416.html

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明天要是無意外的話，可能會寫TreeMap，敬請期待哦~~~~

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