LinkedHashMap

LinkedHashMap

上兩篇文章講了HashMap,HashMap是一種很是常見、很是有用的集合，而且在多線程狀況下使用不當會有線程安全問題。

不過HashMap有一個問題，就是迭代HashMap的順序並非HashMap放置的順序，也就是無序。

這個時候，LinkedHashMap就閃亮登場了，它雖然增長了時間和空間上的開銷，可是經過維護一個運行於全部條目的雙向鏈表，LinkedHashMap保證了元素迭代的順序。

四個關注點在LinkedHashMap上的答案

關 注 點	結 論
LinkedHashMap是否容許鍵值對爲空	Key和Value都容許空
LinkedHashMap是否容許重複數據	Key重複會覆蓋、Value容許重複
LinkedHashMap是否有序	有序
LinkedHashMap是否線程安全	非線程安全

LinkedHashMap基本數據結構

關於LinkedHashMap，先提兩點：

一、LinkedHashMap能夠認爲是HashMap+LinkedList，即它既使用HashMap操做數據結構，又使用LinkedList維護插入元素的前後順序

二、LinkedHashMap的基本實現思想就是----多態。能夠說，理解多態，再去理解LinkedHashMap原理會事半功倍；反之也是，對於LinkedHashMap原理的學習，也能夠促進和加深對於多態的理解

private static class Entry<K,V> extends HashMap.Entry<K,V> {
    // These fields comprise the doubly linked list used for iteration.
    Entry<K,V> before, after;
​
Entry(int hash, K key, V value, HashMap.Entry<K,V> next) {
        super(hash, key, value, next);
   }
   ...
}

列一下Entry裏面有的一些屬性吧：

• K key

• V value

• Entry<K, V> next

• int hash

• Entry<K, V> before

• Entry<K, V> after

其中前面四個，也就是紅色部分是從HashMap.Entry中繼承過來的；後面兩個，也就是藍色部分是LinkedHashMap獨有的。不要搞錯了next和before、After，next是用於維護HashMap指定table位置上鍊接的Entry的順序的，before、After是用於維護Entry插入的前後順序的。

仍是用圖表示一下，列一下屬性而已：

LinkedHashMap添加元素

繼續看LinkedHashMap添加元素，也就是put("111","111")作了什麼，首先固然是調用HashMap的put方法：

繼續看LinkedHashMap添加元素，也就是put("111","111")作了什麼，首先固然是調用HashMap的put方法：

 1 public V put(K key, V value) {
 2     if (key == null)
 3         return putForNullKey(value);
 4     int hash = hash(key.hashCode());
 5     int i = indexFor(hash, table.length);
 6     for (Entry<K,V> e = table[i]; e != null; e = e.next) {
 7         Object k;
 8         if (e.hash == hash && ((k = e.key) == key || key.equals(k))) {
 9             V oldValue = e.value;
10             e.value = value;
11             e.recordAccess(this);
12             return oldValue;
13         }
14     }
15 
16     modCount++;
17     addEntry(hash, key, value, i);
18     return null;
19 }

第17行又是一個多態，由於LinkedHashMap重寫了addEntry方法，所以addEntry調用的是LinkedHashMap重寫了的方法：

 1 void addEntry(int hash, K key, V value, int bucketIndex) {
 2     createEntry(hash, key, value, bucketIndex);
 3 
 4     // Remove eldest entry if instructed, else grow capacity if appropriate
 5     Entry<K,V> eldest = header.after;
 6     if (removeEldestEntry(eldest)) {
 7         removeEntryForKey(eldest.key);
 8     } else {
 9         if (size >= threshold)
10             resize(2 * table.length);
11     }
12 }

由於LinkedHashMap因爲其自己維護了插入的前後順序，所以LinkedHashMap能夠用來作緩存，第5行~第7行是用來支持FIFO算法的，這裏暫時不用去關心它。看一下createEntry方法：

1 void createEntry(int hash, K key, V value, int bucketIndex) {
2     HashMap.Entry<K,V> old = table[bucketIndex];
3     Entry<K,V> e = new Entry<K,V>(hash, key, value, old);
4     table[bucketIndex] = e;
5     e.addBefore(header);
6     size++;
7 }

private void addBefore(Entry<K,V> existingEntry) {
   after = existingEntry;
   before = existingEntry.before;
   before.after = this;
   after.before = this;
}

第2行~第4行的代碼和HashMap沒有什麼不一樣，新添加的元素放在table[i]上，差異在於LinkedHashMap還作了addBefore操做，這四行代碼的意思就是讓新的Entry和原鏈表生成一個雙向鏈表。假設字符串111放在位置table[1]上，生成的Entry地址爲0x00000001，那麼用圖表示是這樣的：

若是熟悉LinkedList的源碼應該不難理解，仍是解釋一下，注意下existingEntry表示的是header：

一、after=existingEntry，即新增的Entry的after=header地址，即after=0x00000000

二、before=existingEntry.before，即新增的Entry的before是header的before的地址，header的before此時是0x00000000，所以新增的Entry的before=0x00000000

三、before.after=this，新增的Entry的before此時爲0x00000000即header，header的after=this，即header的after=0x00000001

四、after.before=this，新增的Entry的after此時爲0x00000000即header，header的before=this，即header的before=0x00000001

這樣，header與新增的Entry的一個雙向鏈表就造成了。再看，新增了字符串222以後是什麼樣的，假設新增的Entry的地址爲0x00000002，生成到table[2]上，用圖表示是這樣的：

就不細解釋了，只要before、after清除地知道表明的是哪一個Entry的就不會有什麼問題。

總得來看，再說明一遍，LinkedHashMap的實現就是HashMap+LinkedList的實現方式，以HashMap維護數據結構，以LinkList的方式維護數據插入順序。