Java源码解析之LinkedHashMap

2024-04-02 19:04:59 810人浏览泡泡鱼

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摘要

目录一、成员变量二、构造函数三、重要方法一、成员变量先来看看存储元素的结构吧： static class Entry<K,V> extends HashMap.no

一、成员变量

先来看看存储元素的结构吧：


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);
    }
}

这个Entry在HashMap中被引用过，主要是为了能让LinkedHashMap也支持树化。在这里则是用来存储元素。


// 双向链表的头，用作AccessOrder时也是最老的元素
transient LinkedHashMap.Entry<K,V> head;

// 双向链表的尾，用作AccessOrder时也是最新的元素
transient LinkedHashMap.Entry<K,V> tail;

// true则为访问顺序，false则为插入顺序
final boolean accessOrder;

二、构造函数

关于LinkedHashMap的构造函数我们只关注一个，其他的都和HashMap类似，只是把accessOrder设置为了false。在上边的文档说过，initialCapacity并没有在HashMap中那般重要，因为链表不需要像数组那样必须先声明足够的空间。下面这个构造函数是支持访问顺序的。


// 双向链表的头，用作AccessOrder时也是最老的元素
transient LinkedHashMap.Entry<K,V> head;

// 双向链表的尾，用作AccessOrder时也是最新的元素
transient LinkedHashMap.Entry<K,V> tail;

// true则为访问顺序，false则为插入顺序
final boolean accessOrder;

三、重要方法

LinkedHashMap并没有再实现一整套增删改查的方法，而是通过复写HashMap在此过程中定义的几个方法来实现的。对此不熟悉的可以查看上一篇关于HashMap分析的文章，或者对照HashMap的源码来看。

1、插入一个元素

HashMap在插入时，调用了newNode来新建一个节点，或者是通过replacementNode来替换值。在树化时也有两个对应的方法，分别是newTreeNode和replacementTreeNode。完成之后，还调用了afterNodeInsertion方法，这个方法允许我们在插入完成后做些事情，默认是空实现。

为了方便分析，我们会对比HashMap中的实现与LinkedHashMap的实现，来摸清它是如何做的。


// HashMap中的实现
Node<K, V> newNode(int hash, K key, V value, Node<K, V> next) {
    return new Node<>(hash, key, value, next);
}

// LinkedHashMap中的实现
Node<K,V> newNode(int hash, K key, V value, Node<K,V> e) {
    LinkedHashMap.Entry<K,V> p =
        new LinkedHashMap.Entry<K,V>(hash, key, value, e);
    linkNodeLast(p);
    return p;
}

// HashMap中的实现
Node<K, V> replacementNode(Node<K, V> p, Node<K, V> next) {
    return new Node<>(p.hash, p.key, p.value, next);
}

// LinkedHashMap中的实现
Node<K,V> replacementNode(Node<K,V> p, Node<K,V> next) {
    LinkedHashMap.Entry<K,V> q = (LinkedHashMap.Entry<K,V>)p;
    LinkedHashMap.Entry<K,V> t =
        new LinkedHashMap.Entry<K,V>(q.hash, q.key, q.value, next);
    transferLinks(q, t);
    return t;
}

// newTreeNode和replacementTreeNode和此类似

通过以上对比，可以发现，LinkedHashMap在新增时，调用了linkNodeLast，再替换时调用了transferLinks。以下是这两个方法的实现。


// 就是将元素挂在链尾
private void linkNodeLast(LinkedHashMap.Entry<K,V> p) {
    LinkedHashMap.Entry<K,V> last = tail;
    tail = p;
    if (last == null)
        head = p;
    else {
        p.before = last;
        last.after = p;
    }
}

// 用dst替换src
private void transferLinks(LinkedHashMap.Entry<K,V> src,
                            LinkedHashMap.Entry<K,V> dst) {  
    LinkedHashMap.Entry<K,V> b = dst.before = src.before;
    LinkedHashMap.Entry<K,V> a = dst.after = src.after;
    if (b == null)
        head = dst;
    else
        b.after = dst;
    if (a == null)
        tail = dst;
    else
        a.before = dst;
}

最后我们看下afterNodeInsertion做了哪些事情吧：


// evict在HashMap中说过，为false表示是创建阶段
void afterNodeInsertion(boolean evict) { // possibly remove eldest
    LinkedHashMap.Entry<K,V> first;
    // 不是创建阶段
    if (evict && (first = head) != null && removeEldestEntry(first)) {
        K key = first.key;
        // 自动删除最老的元素，也就是head元素
        removeNode(hash(key), key, null, false, true);
    }
}

removeEldestEntry是当想要在插入元素时自动删除最老的元素时需要复写的方法。其默认实现如下：


protected boolean removeEldestEntry(Map.Entry<K,V> eldest) {
    return false;
}

2、查询

因为要支持访问顺序，所以获取元素的方法和HashMap也有所不同。下面我们看下其实现：


public V get(Object key) {
    Node<K,V> e;
    if ((e = getNode(hash(key), key)) == null)
        return null;
    if (accessOrder)
        // 数据被访问，需要将其移动到末尾
        afterNodeAccess(e);
    return e.value;
}

getNode方法是在HashMap中实现的，所以这是包装了一下HashMap的方法，并添加了一个afterNodeAccess，其实现如下：


void afterNodeAccess(Node<K,V> e) { // move node to last
    LinkedHashMap.Entry<K,V> last;
    // e元素不在末尾
    if (accessOrder && (last = tail) != e) {
        // p是e，b是前一个元素，a是后一个元素
        LinkedHashMap.Entry<K,V> p =
            (LinkedHashMap.Entry<K,V>)e, b = p.before, a = p.after;
        // e要放在末尾，所以没有after
        p.after = null;

        // 把e去掉，把b和a接起来
        if (b == null)
            head = a;
        else
            b.after = a;
        if (a != null)
            a.before = b;
        else
            last = b;

        //把e接在末尾
        if (last == null)
            head = p;
        else {
            p.before = last;
            last.after = p;
        }
        tail = p;
        ++modCount;
    }
}

到此这篇关于Java源码解析之LinkedHashMap的文章就介绍到这了,更多相关Java LinkedHashMap内容请搜索编程网以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持编程网！

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