深入理解LinkedHashMap的实现原理

深入理解LinkedHashMap的实现原理(java8)


概述

在了解LinkedHashMap的实现原理之前,先看一下它的源码介绍:
在这里插入图片描述
从注释中,我们可以先了解到LinkedHashMap是通过哈希表和链表实现的,它通过维护一个链表来保证对哈希表迭代时的有序性,而这个有序是指键值对插入的顺序。另外,当向哈希表中重复插入某个键的时候,不会影响到原来的有序性。

LinkedHashMap的实现主要分两部分,一部分是哈希表,另外一部分是链表。哈希表部分继承了HashMap,拥有了HashMap那一套高效的操作,所以我们要看的就是LinkedHashMap中链表的部分,了解它是如何来维护有序性的。

LinkedHashMap 的大致实现如下图所示,当然链表和哈希表中相同的键值对都是指向同一个对象,这里把它们分开来画只是为了呈现出比较清晰的结构。

在这里插入图片描述
LinkedHashMap的声明
在这里插入图片描述
LinkedHashMap 是继承自 HashMap 的,所以它已经从 HashMap 那里继承了与哈希表相关的操作了

LinkedHashMap的属性

关于LinkedHahMap属性的源码:

    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);
        }
    }

    private static final long serialVersionUID = 3801124242820219131L;

    /**
     * The head (eldest) of the doubly linked list.
     */
    transient LinkedHashMap.Entry<K,V> head;

    /**
     * The tail (youngest) of the doubly linked list.
     */
    transient LinkedHashMap.Entry<K,V> tail;

    /**
     * The iteration ordering method for this linked hash map: {@code true}
     * for access-order, {@code false} for insertion-order.
     *
     * @serial
     */
    final boolean accessOrder;

可以发现:LinkedHashMap的链表节点继承了HashMap的节点,而且每个节点都包含了前指针和后指针,所以这里可以看出它是一个双向链表.

transient LinkedHashMap.Entry<K,V> head;: 头指针

transient LinkedHashMap.Entry<K,V> tail; : 尾指针

LinkedhashMap的一些方法

其实,在HashMap源码中有这三个空的方法,其实这三个方法表示的是在访问、插入、删除某个节点之后,进行一些处理,它们在LinkedHashMap都有各自的实现。LinkedHashMap正是通过重写这三个方法来保证链表的插入、删除的有序性。
在这里插入图片描述

在LinkedHashMAP中这三者方法的介绍

  • afterNodeAccess():移动节点到尾部
    void afterNodeAccess(Node<K,V> e) { // move node to last
        LinkedHashMap.Entry<K,V> last;
        //当accessOrder的值为true,且e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;
        }
    }

这段代码的意思简洁明了,就是把当前节点e移至链表的尾部。因为使用的是双向链表,所以在尾部插入可以以O(1)的时间复杂度来完成。并且只有当accessOrder设置为true时,才会执行这个操作。在HashMap的putVal方法中,就调用了这个方法

  • afterNodeInsertion():
    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);
        }
    }

afterNodeInsertion方法是在哈希表中插入了一个新节点时调用的,它会把链表的头节点删除掉,删除的方式是通过调用HashMap的removeNode方法。

  • afterNodeRemoval()
    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;
    }

这个方法是当HashMap删除一个键值对时调用的,它会把在HashMap中删除的那个键值对一并从链表中删除,保证了哈希表和链表的一致性。

  • get()
    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;
    }

get()方法,它调用的是HashMap的getNode方法来获取结果的。

發表評論
所有評論
還沒有人評論,想成為第一個評論的人麼? 請在上方評論欄輸入並且點擊發布.
相關文章