Java 集合:LinkedHashMap工作原理及实现
2017-09-13 00:00
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LinkedHashMap 概述
由于 HashMap 中的 entry 是无序的,也就是说,当map.entrySet()得到的 entry的集合既不能按照插入顺序排列,也不能按照访问先后顺序排序。
那么 LinkedHashMap 就可以解决这个问题。LinkedHashMap 可以让元素:
按照插入顺序排列
也可以按照访问的先后顺序排序
这里需要注意,不能按照 key 的大小排序,那是 TreeMap 的功能,不要弄混淆了。
如下 Demo:
public class Test { public static void main(String args[]){ Map<String,String> map = new LinkedHashMap<>(16,0.75f,true); map.put("A","a"); map.put("B","b"); map.put("C","c"); map.put("D","d"); map.put("E","e"); for(Map.Entry<String,String> entry : map.entrySet()) { System.out.println(entry); } map.get("D"); map.get("B"); System.out.println("=========="); for(Map.Entry<String,String> entry : map.entrySet()) { System.out.println(entry); } } }
那么输出:
A=a B=b C=c D=d E=e ========== A=a C=c E=e D=d B=b
这里可以看到,在
map.get("D");和
map.get("B");之后,打印的最后就变了,这个是按照访问来排序。
原理
LinkedHashMap 继承于 HashMap,很多方法都是直接用了 HashMap 的方法,那么本身再在 HashMap 的基础上提供一个排序的功能。它的成员变量有:
transient LinkedHashMap.Entry<K,V> head; transient LinkedHashMap.Entry<K,V> tail; final boolean accessOrder;
这个时候其实可以猜到,其实是用了一个链表来维护顺序。这个 accssOrder 表示是否需要按照访问顺序来排序,如果不需要,那么默认就是按照插入顺序来排序。如上代码的构造方法
LinkedHashMap<>(16,0.75f,true);的 true 就表示了需要按照访问顺序。
put(K key, V value)
在进行 put(K key, V value)操作的时候, LinkedHashMap 实际上是调用了 HashMap 的
put(K key, V value)方法,然后在 HashMap 中的
put(K key, V value)方法后,有一句:
afterNodeAccess(e);
这个方法就是留给 LinkedHashMap 来实现。除此之外,还有
// Callbacks to allow LinkedHashMap post-actions void afterNodeAccess(Node<K,V> p) { } void afterNodeInsertion(boolean evict) { } void afterNodeRemoval(Node<K,V> p) { }
并且注释已经写明了是给 LinkedHashMap 来用的。
到这里,我们就可以知道原理:LinkedHashMap 进行
put(K key, V value)操作的时候,调用了 HashMap 的
put(K key, V value), 然后 HashMap 再调用回 LinkedHashMap 特定的方法,来实现排序,
get(),
remove()方法同理。而 LinkedHashMap 实现排序的方式就是通过链表。
参考:Java LinkedHashMap工作原理及实现 ,用的其实是一个双向链表。
再具体一下
afterNodeAccess(e);,以下这个是 HashMap 的 put 方法:
final V putVal(int hash, K key, V value, boolean onlyIfAbsent,
boolean evict) {
......
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);return oldValue;
}
}
......
}
可以看到,在 else 的 for 循环中,put 了这个 key-value 之后,会在下面
if (e != null)调用
afterNodeAccess(e);:
这里要注意一点,这里的 节点类型是:
static class Entry<K,V> extends HashMap.Node<K,V> { Entry<K,V> before, after; Entry(int hash, K key, V value, Node<K,V> next) { super(hash, key, value, next); } }
可以看到,保存了 before, after; 其实这个就是用来引用前后节点的,这样可以用来做双端队列。
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; } }
这个代码就可以具体看到,首先,判断你是不是要按照访问顺序来使用,如果不是的话,那这里什么也不做。(具体可以用纸笔画画)。
(完)。
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