Java中LinkedHashMap源碼解析

更新時(shí)間：2017年09月28日 11:40:01 作者：西北野狼

這篇文章主要為大家解析了Java中LinkedHashMap源碼，具有一定的參考價(jià)值，感興趣的小伙伴們可以參考一下

概述：

LinkedHashMap實(shí)現(xiàn)Map繼承HashMap，基于Map的哈希表和鏈該列表實(shí)現(xiàn)，具有可預(yù)知的迭代順序。

LinedHashMap維護(hù)著一個(gè)運(yùn)行于所有條目的雙重鏈表結(jié)構(gòu)，該鏈表定義了迭代順序，可以是插入或者訪問(wèn)順序。

LintHashMap的節(jié)點(diǎn)對(duì)象繼承HashMap的節(jié)點(diǎn)對(duì)象，并增加了前后指針 before after：

/**
 * LinkedHashMap節(jié)點(diǎn)對(duì)象
 */
 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);
  }
 }

lintHashMap初始化：

accessOrder,簡(jiǎn)單說(shuō)就是這個(gè)用來(lái)控制元素的順序，
accessOrder為true: 表示按照訪問(wèn)的順序來(lái)，也就是誰(shuí)最先訪問(wèn)，就排在第一位
accessOrder為false表示按照存放順序來(lái)，就是你put元素的時(shí)候的順序。

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

 /**
  * 生成一個(gè)空的LinkedHashMap,并指定其容量大小，負(fù)載因子使用默認(rèn)的0.75，
  * accessOrder為false表示按照存放順序來(lái)，就是你put元素的時(shí)候的順序
  * accessOrder為true: 表示按照訪問(wèn)的順序來(lái)，也就是誰(shuí)最先訪問(wèn)，就排在第一位
  */
 public LinkedHashMap(int initialCapacity) {
  super(initialCapacity);
  accessOrder = false;
 }
 /**
  * 生成一個(gè)空的HashMap,容量大小使用默認(rèn)值16，負(fù)載因子使用默認(rèn)值0.75
  * 默認(rèn)將accessOrder設(shè)為false，按插入順序排序.
  */
 public LinkedHashMap() {
  super();
  accessOrder = false;
 }
 /**
  * 根據(jù)指定的map生成一個(gè)新的HashMap,負(fù)載因子使用默認(rèn)值，初始容量大小為Math.max((int) (m.size() / DEFAULT_LOAD_FACTOR) + 1,DEFAULT_INITIAL_CAPACITY)
  * 默認(rèn)將accessOrder設(shè)為false，按插入順序排序.
  */
 public LinkedHashMap(Map<? extends K, ? extends V> m) {
  super();
  accessOrder = false;
  putMapEntries(m, false);
 }
 /**
  * 生成一個(gè)空的LinkedHashMap,并指定其容量大小和負(fù)載因子，
  * 默認(rèn)將accessOrder設(shè)為true，按訪問(wèn)順序排序
  */
 public LinkedHashMap(int initialCapacity,
       float loadFactor,
       boolean accessOrder) {
  super(initialCapacity, loadFactor);
  this.accessOrder = accessOrder;
 }

putMapEntries(m,false)調(diào)用父類(lèi)HashMap的方法，繼而根據(jù)HashMap的put來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的插入：

 /**
  * Implements Map.putAll and Map constructor
  *
  * @param m the map
  * @param evict false when initially constructing this map, else
  * true (relayed to method afterNodeInsertion).
  */
 final void putMapEntries(Map<? extends K, ? extends V> m, boolean evict) {
  int s = m.size();
  if (s > 0) {
   if (table == null) { // pre-size
    float ft = ((float)s / loadFactor) + 1.0F;
    int t = ((ft < (float)MAXIMUM_CAPACITY) ?
       (int)ft : MAXIMUM_CAPACITY);
    if (t > threshold)
     threshold = tableSizeFor(t);
   }
   else if (s > threshold)
    resize();
   for (Map.Entry<? extends K, ? extends V> e : m.entrySet()) {
    K key = e.getKey();
    V value = e.getValue();
    putVal(hash(key), key, value, false, evict);
   }
  }
 }

存儲(chǔ)：

put調(diào)用的HashMap的put方法，調(diào)用兩個(gè)空方法，由LinkedHashMap實(shí)現(xiàn)

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);
    return oldValue;
   }
  }
  ++modCount;
  if (++size > threshold)
   resize();
  afterNodeInsertion(evict);
  return null;
 }

在hashmap中紅色部分為空實(shí)現(xiàn):

 void afterNodeAccess(Node<K,V> p) { }
 void afterNodeInsertion(boolean evict) { }

然后看下LinkedHashMap怎么實(shí)現(xiàn)這兩方法：

將當(dāng)前節(jié)點(diǎn)e移動(dòng)到雙向鏈表的尾部。每次LinkedHashMap中有元素被訪問(wèn)時(shí)，就會(huì)按照訪問(wèn)先后來(lái)排序，先訪問(wèn)的在雙向鏈表中靠前，越后訪問(wèn)的越接近尾部。當(dāng)然只有當(dāng)accessOrder為true時(shí)，才會(huì)執(zhí)行這個(gè)操作。

void afterNodeAccess(Node<K,V> e) {
  LinkedHashMap.Entry<K,V> last;
  // 若訪問(wèn)順序?yàn)閠rue，且訪問(wèn)的對(duì)象不是尾結(jié)點(diǎn)
  if (accessOrder && (last = tail) != e) {
   // 向下轉(zhuǎn)型，記錄p的前后結(jié)點(diǎn)
   LinkedHashMap.Entry<K,V> p =
    (LinkedHashMap.Entry<K,V>)e, b = p.before, a = p.after;
   // p的后結(jié)點(diǎn)為空
   p.after = null;
   // 如果p的前結(jié)點(diǎn)為空
   if (b == null)
    // a為頭結(jié)點(diǎn)
    head = a;
   else // p的前結(jié)點(diǎn)不為空
    // b的后結(jié)點(diǎn)為a
    b.after = a;
   // p的后結(jié)點(diǎn)不為空
   if (a != null)
    // a的前結(jié)點(diǎn)為b
    a.before = b;
   else // p的后結(jié)點(diǎn)為空
    // 后結(jié)點(diǎn)為最后一個(gè)結(jié)點(diǎn)
    last = b;
   // 若最后一個(gè)結(jié)點(diǎn)為空
   if (last == null)
    // 頭結(jié)點(diǎn)為p
    head = p;
   else { // p鏈入最后一個(gè)結(jié)點(diǎn)后面
    p.before = last;
    last.after = p;
   }
   // 尾結(jié)點(diǎn)為p
   tail = p;
   // 增加結(jié)構(gòu)性修改數(shù)量
   ++modCount;
  }
 }

afterNodeInsertion方法 evict為true時(shí)刪除雙向鏈表的頭節(jié)點(diǎn)

 void afterNodeInsertion(boolean evict) { // possibly remove eldest
  LinkedHashMap.Entry<K,V> first;
　　　　　//頭結(jié)點(diǎn)不為空，刪除頭結(jié)點(diǎn)
  if (evict && (first = head) != null && removeEldestEntry(first)) {
   K key = first.key;
   removeNode(hash(key), key, null, false, true);
  }
 }

刪除操作調(diào)用HashMap的remove方法實(shí)現(xiàn)元素刪除，remove調(diào)用removeNode，而removeNode有一個(gè)方法需要LinkedHashMap來(lái)實(shí)現(xiàn)：

將e節(jié)點(diǎn)從雙向鏈表中刪除，更改e前后節(jié)點(diǎn)引用關(guān)系，使之重新連成完整的雙向鏈表。

 void afterNodeRemoval(Node<K,V> e) { // unlink
  LinkedHashMap.Entry<K,V> p =
   (LinkedHashMap.Entry<K,V>)e, b = p.before, a = p.after;
  p.before = p.after = null;
  if (b == null)
   head = a;
  else
   b.after = a;
  if (a == null)
   tail = b;
  else
   a.before = b;
 }

讀取：

e不為空，則獲取e的value值并返回。

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;
 }

accessOrder為true,也就是說(shuō)按照訪問(wèn)順序獲取內(nèi)容。

 void afterNodeAccess(Node<K,V> e) {
  LinkedHashMap.Entry<K,V> last;
  // 若訪問(wèn)順序?yàn)閠rue，且訪問(wèn)的對(duì)象不是尾結(jié)點(diǎn)
  if (accessOrder && (last = tail) != e) {
   // 向下轉(zhuǎn)型，記錄p的前后結(jié)點(diǎn)
   LinkedHashMap.Entry<K,V> p =
    (LinkedHashMap.Entry<K,V>)e, b = p.before, a = p.after;
   // p的后結(jié)點(diǎn)為空
   p.after = null;
   // 如果p的前結(jié)點(diǎn)為空
   if (b == null)
    // a為頭結(jié)點(diǎn)
    head = a;
   else // p的前結(jié)點(diǎn)不為空
    // b的后結(jié)點(diǎn)為a
    b.after = a;
   // p的后結(jié)點(diǎn)不為空
   if (a != null)
    // a的前結(jié)點(diǎn)為b
    a.before = b;
   else // p的后結(jié)點(diǎn)為空
    // 后結(jié)點(diǎn)為最后一個(gè)結(jié)點(diǎn)
    last = b;
   // 若最后一個(gè)結(jié)點(diǎn)為空
   if (last == null)
    // 頭結(jié)點(diǎn)為p
    head = p;
   else { // p鏈入最后一個(gè)結(jié)點(diǎn)后面
    p.before = last;
    last.after = p;
   }
   // 尾結(jié)點(diǎn)為p
   tail = p;
   // 增加結(jié)構(gòu)性修改數(shù)量
   ++modCount;
  }
 }

LinkedHashMap的幾個(gè)迭代器：

抽象類(lèi)LinkedHashIterator 實(shí)現(xiàn)具體刪除，判斷是否存在下個(gè)結(jié)點(diǎn)，迭代的邏輯。

LinkedKeyIterator 繼承自LinkedHashIterator，實(shí)現(xiàn)了Iterator接口，對(duì)LinkedHashMap中的key進(jìn)行迭代。
LinkedValueIterator 繼承自LinkedHashIterator，實(shí)現(xiàn)了Iterator接口，對(duì)LinkedHashMap中的Value進(jìn)行迭代
LinkedEntryIterator 繼承自LinkedHashIterator，實(shí)現(xiàn)了Iterator接口，對(duì)LinkedHashMap中的結(jié)點(diǎn)進(jìn)行迭代

abstract class LinkedHashIterator {
  //下一個(gè)節(jié)點(diǎn)
  LinkedHashMap.Entry<K,V> next;
  //當(dāng)前節(jié)點(diǎn)
  LinkedHashMap.Entry<K,V> current;
  //期望的修改次數(shù)
  int expectedModCount;

  LinkedHashIterator() {
   //next賦值為頭結(jié)點(diǎn)
   next = head;
   //賦值修改次數(shù)
   expectedModCount = modCount;
   //當(dāng)前節(jié)點(diǎn)賦值為空
   current = null;
  }
  //是否存在下一個(gè)結(jié)點(diǎn)
  public final boolean hasNext() {
   return next != null;
  }

  final LinkedHashMap.Entry<K,V> nextNode() {
   LinkedHashMap.Entry<K,V> e = next;
   //檢查是否存在結(jié)構(gòu)性改變
   if (modCount != expectedModCount)
    throw new ConcurrentModificationException();
   //結(jié)點(diǎn)為null NoSuchElementException
   if (e == null)
    throw new NoSuchElementException();
   //不為null,賦值當(dāng)前節(jié)點(diǎn)
   current = e;
   //賦值下一個(gè)結(jié)點(diǎn)
   next = e.after;
   return e;
  }
  //刪除操作
  public final void remove() {
   Node<K,V> p = current;
   if (p == null)
    throw new IllegalStateException();
   if (modCount != expectedModCount)
    throw new ConcurrentModificationException();
   current = null;
   K key = p.key;
   //移除結(jié)點(diǎn)操作
   removeNode(hash(key), key, null, false, false);
   expectedModCount = modCount;
  }
 }

 final class LinkedKeyIterator extends LinkedHashIterator
  implements Iterator<K> {
  public final K next() { return nextNode().getKey(); }
 }

 final class LinkedValueIterator extends LinkedHashIterator
  implements Iterator<V> {
  public final V next() { return nextNode().value; }
 }

 final class LinkedEntryIterator extends LinkedHashIterator
  implements Iterator<Map.Entry<K,V>> {
  public final Map.Entry<K,V> next() { return nextNode(); }
 }

以上就是本文的全部?jī)?nèi)容，希望對(duì)大家的學(xué)習(xí)有所幫助，也希望大家多多支持腳本之家。

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