众所周知 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。
LinkedHashMap
的排序方式有两种:
- 根据写入顺序排序。
- 根据访问顺序排序。
其中根据访问顺序排序时,每次 get
都会将访问的值移动到链表末尾,这样重复操作就能的到一个按照访问顺序排序的链表。
数据结构
@Test public void test(){ Mapmap = new LinkedHashMap (); map.put("1",1) ; map.put("2",2) ; map.put("3",3) ; map.put("4",4) ; map.put("5",5) ; System.out.println(map.toString()); }
调试可以看到 map
的组成:
打开源码可以看到:
/** * The head of the doubly linked list. */ private transient Entryheader; /** * The iteration ordering method for this linked hash map: true * for access-order, false for insertion-order. * * @serial */ private final boolean accessOrder; private static class Entry extends HashMap.Entry { // These fields comprise the doubly linked list used for iteration. Entry before, after; Entry(int hash, K key, V value, HashMap.Entry next) { super(hash, key, value, next); } }
其中 Entry
继承于 HashMap
的 Entry
,并新增了上下节点的指针,也就形成了双向链表。
还有一个 header
的成员变量,是这个双向链表的头结点。
上边的 demo 总结成一张图如下:
第一个类似于 HashMap
的结构,利用 Entry
中的 next
指针进行关联。
下边则是 LinkedHashMap
如何达到有序的关键。
就是利用了头节点和其余的各个节点之间通过 Entry
中的 after
和 before
指针进行关联。
其中还有一个 accessOrder
成员变量,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,也可以调用:
public LinkedHashMap(int initialCapacity, float loadFactor, boolean accessOrder) { super(initialCapacity, loadFactor); this.accessOrder = accessOrder; }
这个构造方法可以显示的传入 accessOrder
。
构造方法
LinkedHashMap
的构造方法:
public LinkedHashMap() { super(); accessOrder = false; }
其实就是调用的 HashMap
的构造方法:
HashMap
实现:
public HashMap(int initialCapacity, float loadFactor) { if (initialCapacity < 0) throw new IllegalArgumentException("Illegal initial capacity: " + initialCapacity); if (initialCapacity > MAXIMUM_CAPACITY) initialCapacity = MAXIMUM_CAPACITY; if (loadFactor <= 0 || Float.isNaN(loadFactor)) throw new IllegalArgumentException("Illegal load factor: " + loadFactor); this.loadFactor = loadFactor; threshold = initialCapacity; //HashMap 只是定义了改方法,具体实现交给了 LinkedHashMap init(); }
可以看到里面有一个空的 init()
,具体是由 LinkedHashMap
来实现的:
@Override void init() { header = new Entry<>(-1, null, null, null); header.before = header.after = header; }
其实也就是对 header
进行了初始化。
put 方法
看 LinkedHashMap
的 put()
方法之前先看看 HashMap
的 put
方法:
public V put(K key, V value) { if (table == EMPTY_TABLE) { inflateTable(threshold); } if (key == null) return putForNullKey(value); int hash = hash(key); int i = indexFor(hash, table.length); for (Entrye = table[i]; e != null; e = e.next) { Object k; if (e.hash == hash && ((k = e.key) == key || key.equals(k))) { V oldValue = e.value; e.value = value; //空实现,交给 LinkedHashMap 自己实现 e.recordAccess(this); return oldValue; } } modCount++; // LinkedHashMap 对其重写 addEntry(hash, key, value, i); return null; } // LinkedHashMap 对其重写 void addEntry(int hash, K key, V value, int bucketIndex) { if ((size >= threshold) && (null != table[bucketIndex])) { resize(2 * table.length); hash = (null != key) ? hash(key) : 0; bucketIndex = indexFor(hash, table.length); } createEntry(hash, key, value, bucketIndex); } // LinkedHashMap 对其重写 void createEntry(int hash, K key, V value, int bucketIndex) { Entry e = table[bucketIndex]; table[bucketIndex] = new Entry<>(hash, key, value, e); size++; }
主体的实现都是借助于 HashMap
来完成的,只是对其中的 recordAccess(), addEntry(), createEntry()
进行了重写。
LinkedHashMap
的实现:
//就是判断是否是根据访问顺序排序,如果是则需要将当前这个 Entry 移动到链表的末尾 void recordAccess(HashMapm) { LinkedHashMap lm = (LinkedHashMap )m; if (lm.accessOrder) { lm.modCount++; remove(); addBefore(lm.header); } } //调用了 HashMap 的实现,并判断是否需要删除最少使用的 Entry(默认不删除) void addEntry(int hash, K key, V value, int bucketIndex) { super.addEntry(hash, key, value, bucketIndex); // Remove eldest entry if instructed Entry eldest = header.after; if (removeEldestEntry(eldest)) { removeEntryForKey(eldest.key); } } void createEntry(int hash, K key, V value, int bucketIndex) { HashMap.Entry old = table[bucketIndex]; Entry e = new Entry<>(hash, key, value, old); //就多了这一步,将新增的 Entry 加入到 header 双向链表中 table[bucketIndex] = e; e.addBefore(header); size++; } //写入到双向链表中 private void addBefore(Entry existingEntry) { after = existingEntry; before = existingEntry.before; before.after = this; after.before = this; }
get 方法
LinkedHashMap 的 get()
方法也重写了:
public V get(Object key) { Entrye = (Entry )getEntry(key); if (e == null) return null; //多了一个判断是否是按照访问顺序排序,是则将当前的 Entry 移动到链表头部。 e.recordAccess(this); return e.value; } void recordAccess(HashMap m) { LinkedHashMap lm = (LinkedHashMap )m; if (lm.accessOrder) { lm.modCount++; //删除 remove(); //添加到头部 addBefore(lm.header); } }
clear()
清空就要比较简单了:
//只需要把指针都指向自己即可,原本那些 Entry 没有引用之后就会被 JVM 自动回收。 public void clear() { super.clear(); header.before = header.after = header; }
总结
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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