《Java源码分析》:LinkedHashMap

来源:互联网 发布:syslog 数据库 编辑:程序博客网 时间:2024/05/29 10:10

《Java源码分析》:LinkedHashMap

1、LinkedHashMap的继承结构

    public class LinkedHashMap<K,V>        extends HashMap<K,V>        implements Map<K,V>
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从结构可以看出,LinkedHashMap继承HashMap并实现了Map接口。

2、LInkedHashMap构造函数

下面几个是LinkedHashMap的构造函数,每个构造函数都是直接调用父类HashMap的构造函数来完成相应的初始化工作。唯一的不同在于对变量:accessOrder 指定为 false。

    public LinkedHashMap(int initialCapacity, float loadFactor) {        super(initialCapacity, loadFactor);        accessOrder = false;    }    public LinkedHashMap(int initialCapacity) {        super(initialCapacity);        accessOrder = false;    }    public LinkedHashMap() {        super();        accessOrder = false;    }    public LinkedHashMap(Map<? extends K, ? extends V> m) {        super();        accessOrder = false;        putMapEntries(m, false);    }    public LinkedHashMap(int initialCapacity,                         float loadFactor,                         boolean accessOrder) {        super(initialCapacity, loadFactor);        this.accessOrder = accessOrder;    }
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构造函数中所提到的accessOrder

   /**     * The iteration ordering method for this linked hash map: <tt>true</tt>     * for access-order, <tt>false</tt> for insertion-order.     *     * @serial     */    final boolean accessOrder;
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根据注释,理解如下:

accessOrder,简单说就是这个用来控制元素的顺序, 
accessOrder为true: 表示按照访问的顺序来,也就是谁最先访问,就排在第一位 
accessOrder为false表示按照存放顺序来,就是你put元素的时候的顺序。

3、LinkedHashMap类中的内部类Entry

Entry类继承的是HashMap.Node类,且引入了两个属性before/after,HashMap就是利用HashMap.Node类实现的单链表,再加上借助一个存储HashMap.Node的数组就实现了“数组链表”的结合体。而LinkedHashMap引入before/after两个属性,可以看出,是准备实现双向链表的,因此LinkedHashMap将是“数组和双链表”的结合体。

   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);        }    }    //下面为HashMap的Node类    static class Node<K,V> implements Map.Entry<K,V> {        final int hash;        final K key;        V value;        Node<K,V> next;        Node(int hash, K key, V value, Node<K,V> next) {            this.hash = hash;            this.key = key;            this.value = value;            this.next = next;        }        public final K getKey()        { return key; }        public final V getValue()      { return value; }        public final String toString() { return key + "=" + value; }        public final int hashCode() {            return Objects.hashCode(key) ^ Objects.hashCode(value);        }        public final V setValue(V newValue) {            V oldValue = value;            value = newValue;            return oldValue;        }        public final boolean equals(Object o) {            if (o == this)                return true;            if (o instanceof Map.Entry) {                Map.Entry<?,?> e = (Map.Entry<?,?>)o;                if (Objects.equals(key, e.getKey()) &&                    Objects.equals(value, e.getValue()))                    return true;            }            return false;        }    }
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4、put方法

既然是集合,肯定会有put方法来往容器中添加元素,在LinkedHashMap搜索了半天,没有找到,在找put方法的过程中,发现有get方法,怎么会没有put方法呢??想了下,唯一的可能就是LinkedHashMap继承了HashMap没有重写HashMap中的put方法也。

下面我们贴出HashMap的put方法,看看这个put方法在LinkedHashMap中是如何来工作的。

    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;//重新开辟一个Node<K,V>的数组        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;                //1------LinkedHashMap                afterNodeAccess(e);                return oldValue;            }        }        ++modCount;        if (++size > threshold)            resize();        //2、LinkedHashMap        afterNodeInsertion(evict);        return null;    }
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上面就是HashMap中put方法的代码,在看LinkedHashMap源码之前看HashMap的时候,看到put方法中调用afterNodeAccess(e)和afterNodeInsertion(evict);而这两个方法在HashMap是两个空实现的方法:

    // Callbacks to allow LinkedHashMap post-actions    void afterNodeAccess(Node<K,V> p) { }    void afterNodeInsertion(boolean evict) { }
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当时,还在郁闷,为什么调用了两个空实现的函数呢??

现在,看了LinkedHashMap的源码,原来这两个函数是专门给LinkedHashMap重写用的。只要LinkedHashMap重写了这两个函数,也就完成了LinkedHashMap自己的put方法实现。

put方法的思路在HashMap中已经分析过了,大致如下:根据key的hash值得到存储位置,然后判断该存储位置是否已经有了元素,如果有了,则在该位置的链表中,找是否含有该key,如果有该key,则更新value。如果没有找到,则将节点插入到该位置的链表头。

现在,由于针对的是LinkedHashMap,因此思路稍微发生了点变化,在链表中找到key之后调用了afterNodeAccess函数,LinkedHashMap中的此函数不再为空,如果没有找到key,在插入节点之后返回之前,调用了afterNodeInsertion方法。

下面我们就来看下这两个函数的具体内容。

afterNodeAccess(Node

    void afterNodeAccess(Node<K,V> e) { // move node to last        LinkedHashMap.Entry<K,V> last;        //accessOrder  为true时,才会进入下面if的语句块中        if (accessOrder && (last = tail) != e) {            LinkedHashMap.Entry<K,V> p =                (LinkedHashMap.Entry<K,V>)e, b = p.before, a = p.after;            p.after = null;            /*                调整链表指向,将e的前一个节点和后一个节点连接起来            */            if (b == null)//前一个节点为null的情况                head = a;            else                b.after = a;            if (a != null)//后一个节点不为null的情况                a.before = b;            else                last = b;            //将p节点放在链表的最后面            if (last == null)                head = p;            else {                p.before = last;                last.after = p;            }            tail = p;            ++modCount;        }    }
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下面介绍afterNodeInsertion(boolean evict)

从源码中可以看到,这个函数相当于什么都没有做。

原因为:removeEldestEntry函数一直返回false,导致这个函数afterNodeInsertion的if条件也就一直为false。

因此,不知道这个函数为什么这么写,分析了下,由于LinkedHashMap当accessOrder为false时,要按照添加元素的顺序进行维护链表,而HashMap就是直接将新节点放入到链表头,因此这个函数也就不需要做什么了。

    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);        }    }    protected boolean removeEldestEntry(Map.Entry<K,V> eldest) {        return false;    }
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以上就是关于LinkedHashMap的put方法,

LinkedHashMap与HashMap的区别真心不大,从put方法上可以看出,唯一的区别在于,如果我们设置了accessOrder = true,则会将访问的节点放入到链表的尾结点处,其它的都一样。

5、get方法

get方法的思路虽然对HashMap的get方法进行了重写,但基本与HashMap的思路一致:也是直接调用getNode获取到节点对象,然后返回其值。

但是,在LinkedHashMap中,由于需要有顺序需要维护,因此,当accessOrder = true 时,则需要调用afterNodeAccess(e)方法将此节点放到双向链表的末尾。而如果accessOrder = false.则完全与HashMap类中的get方法一模一样。

    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;    }
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6、getOrDefault方法

getOrDefault方法与get方法唯一的区别在于,如果key不存在,则返回默认值而不是返回null。

   public V getOrDefault(Object key, V defaultValue) {       Node<K,V> e;       if ((e = getNode(hash(key), key)) == null)           return defaultValue;       if (accessOrder)           afterNodeAccess(e);       return e.value;   }
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LinkedHashMap类中其它的方法基本与HashMap类中的方法差不多,这里就不再进行介绍。

小结

LinkedHashMap 和hashMap 功能基本一样,都是维护的键值对集合,连遍历 以及方法都类似,唯一的区别在于HashMap 里面的元素是根据hash值来决定存放位置的,是无序的,而LinkedHashMap 维护的是一个按顺序存放的双向链表,是有序的。

因此,记住,他们的区别在于:LinkedHashMap是“数组和双向链表”的结合体,而HashMap是“数组和单向链表”的结合体就够了。

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