概述
API文档中介绍,LinkedHashMap是基于Hash表和链表来实现的一种数据结构,并且依靠着双向链表保证了插入数据的顺序。
LinkedHashMap继承自HashMap,有着和HashMap一样的数据结构,即数组+链表+红黑树+双向链表,LinkedHashMap会将所有插入的节点连接成一个双向链表,因此它可以保证数据的插入顺序。
继承关系
public class LinkedHashMap<K,V>
extends HashMap<K,V>
implements Map<K,V>
{
由于LinkedHashMap继承自HashMap,所以HashMap中除了私有的方法与属性,其他的都可以在LinkedHashMap中直接访问。
属性
/**
* 链表结构
*/
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);
}
}
/**
* 链表头节点
*/
transient LinkedHashMap.Entry<K,V> head;
/**
* 链表尾节点
*/
transient LinkedHashMap.Entry<K,V> tail;
/**
* 控制访问顺序
*/
final boolean accessOrder;
方法
put方法
LinkedHashMap的put方法并没有重写,而是直接使用HashMap的put方法,而是重写了put方法中回调的afterNodeAccess和afterNodeInsertion方法。
/**
* 节点访问之后,也就是说put之后就相当于访问节点了,这时候就
* 更新双向链表,将最近访问的节点放到最后,保证链表的顺序
*/
void afterNodeAccess(Node<K,V> e) { // move node to last
LinkedHashMap.Entry<K,V> last;
// 如果访问顺序为true,并且访问的不是尾节点
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;
}
}
/**
* 如果设置了evict属性,也就是移除的规则,就执行相应的移除操作
*/
void afterNodeInsertion(boolean evict) { // possibly remove eldest
LinkedHashMap.Entry<K,V> first;
if (evict && (first = head) != null && removeEldestEntry(first)) {
K key = first.key;
removeNode(hash(key), key, null, false, true);
}
}
get方法
/**
* 这里就用到了accessOrder,如果accessOrder是true,将该节点移到链表尾部
*/
public V get(Object key) {
Node<K,V> e;
if ((e = getNode(hash(key), key)) == null)
return null;
if (accessOrder)
afterNodeAccess(e);
return e.value;
}
上面这些方法,其实就是LinkedHashMap为了维护双向链表中的节点顺序所做的事情。
其中,要注意一下属性:accessOrder。通过设置该属性为true或者false,我们可以控制双向链表是按照访问顺序排列还是按照插入顺序排列。
为什么会有访问顺序一说呢?其实,访问顺序对于实现高速缓存的“最近最少使用”原则十分重要。类似于我们希望将访问频率高的元素放在内存中,而访问频率低的元素则放到数据库中。这里的话,也就是说将访问频率高的元素排到前面。
我们通过一个小例子简单看一下该属性的应用:
public static void main(String[] args) {
Map<String, Integer> linkedHashMap = new LinkedHashMap<>();
linkedHashMap.put("A", 1);
linkedHashMap.put("B", 2);
linkedHashMap.put("C", 3);
System.out.println(linkedHashMap);
// 通过调用LinkedHashMap的构造方法,设置accessOrder的值
Map<String, Integer> map = new LinkedHashMap<>(16, 0.75f, true);
map.put("A", 1);
map.put("B", 2);
map.put("C", 3);
map.get("A");
System.out.println(map);
}
打印结果:
{A=1, B=2, C=3}
{B=2, C=3, A=1}
其实,LinkedHashMap比较简单,说白了就是在原先HashMap的基础上再加一个双向链表,维护数据的顺序而已。LinkedHashMap中的大部分方法就是为了维护这个顺序。