常用集合之LinkedHashMap源码浅析

众所周知 HashMap 是一个无序的 Map，因为每次根据 key 的 hashcode映射到Entry数组上，所以遍历出来的顺序并不是写入的顺序。

因此 JDK 推出一个基于 HashMap 但具有顺序的 LinkedHashMap 来解决有排序需求的场景。

它的底层是继承于 HashMap实现的，由一个双向链表所构成。

类图

源码

数据结构

public class LinkedHashMap<K,V>
    extends HashMap<K,V>
    implements Map<K,V>
{
     //继承了HashMap 的静态内部类HashMap.Node
     static class Entry<K,V> extends HashMap.Node<K,V> {//双向链表
        Entry<K,V> before, after; //父节点和子节点
        Entry(int hash, K key, V value, Node<K,V> next) {
            super(hash, key, value, next);
        }
    }
    //头结点
    transient LinkedHashMap.Entry<K,V> head;
    //尾节点
    transient LinkedHashMap.Entry<K,V> tail;
    //排序， 默认是 false，默认按照插入顺序排序，为 true 时按照访问顺序排序
    final boolean accessOrder;
}

其中HashMap.Node源码如下：

static class Node<K,V> implements Map.Entry<K,V> { //单向链表
        final int hash;
        final K key;
        V value;
        Node<K,V> next; //下一个节点

        Node(int hash, K key, V value, Node<K,V> next) {
            this.hash = hash;
            this.key = key;
            this.value = value;
            this.next = next;
        }       
        //...
    }

由源码可知，LinkedHashMap原本是一个双向链表，但是，由于链表中装有单向链表的节点HashMap.Node，所以就变成了双向链中存放着单向链。

由此可得如下数据模型：

构造方法

    public LinkedHashMap() {
        super(); //这里的super实际上就是HashMap的构造方法
        accessOrder = false; //排序字段默认为false
    }

    public LinkedHashMap(int initialCapacity) {
        super(initialCapacity);
        accessOrder = false;
    }

    public LinkedHashMap(int initialCapacity, float loadFactor) {
        super(initialCapacity, loadFactor);
        accessOrder = false;
    }

put方法

put方法依然继承至HashMap。

   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<K,V>[] tab; Node<K,V> 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<K,V> 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<K,V>)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;
                    }
                    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);  //排序，这个由子类实现
                return oldValue;
            }
        }
        ++modCount;
        if (++size > threshold)
            resize();
        afterNodeInsertion(evict);
        return null;
    }

子类LinkedHashMap重写afterNodeAccess方法，从而实现了排序功能：

 void afterNodeAccess(Node<K,V> e) { // move node to last
        LinkedHashMap.Entry<K,V> last;
        if (accessOrder && (last = tail) != e) {
            LinkedHashMap.Entry<K,V> p =
                (LinkedHashMap.Entry<K,V>)e, b = p.before, a = p.after;
            p.after = null;
            if (b == null)
                head = a;
            else
                b.after = a;
            if (a != null)
                a.before = b;
            else
                last = b;
            if (last == null)
                head = p;
            else {
                p.before = last;
                last.after = p;
            }
            tail = p;
            ++modCount;
        }
    }

总的来说 LinkedHashMap 其实就是对 HashMap 进行了拓展，使用了双向链表来保证了顺序性。

因为是继承与 HashMap 的，所以一些 HashMap 存在的问题 LinkedHashMap 也会存在，比如不支持并发等。

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