LinkedHashMap 源碼分析,底層竟這麼簡單!

做者:Pz
cnblogs.com/panzi/p/10845079.html

LinkedHashMap 是一個鍵有序的 HashMap,能夠將 LinkedHashMap 理解爲 LinkList + HashMap。html

因此研究 LinkedHashMap 以前要先看 HashMap 代碼,這裏再也不贅述。java

其實 LinkedHashMap 無非就是經過鏈表結構將存儲在 HashMap 中的數據經過 beofre,after鏈接起來。面試

做爲一個鏈表結構 head,tail 必不可少後端

/**
 * 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;

還要有一個存儲 前節點和後節點的數據結構數據結構

/**
 * HashMap.Node subclass for normal LinkedHashMap entries.
 */
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);
  }
}

最後,爲了支持節點根據訪問頻率更新節點順序,增長了 accessOrder 變量多線程

/**
 * 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;

LinkedHashMap中的 put 方法沒有重寫,其實就是 HashMap 中的 put 方法。不過它給子類留了可供重寫的方法。架構

afterNodeAccess(e) 和 afterNodeInsertion(evict);app

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;
}

afterNodeInsertion 當有新節點插入時,是否刪除第一個節點,removeEldestEntry在此類中返回了 false,因此,不會刪除任何一個節點。

// possibly remove eldest
void afterNodeInsertion(boolean evict) {
  LinkedHashMap.Entry<K,V> first;

  if (evict && (first = head) != null && removeEldestEntry(first)) {
    K key = first.key;
    removeNode(hash(key), key, null, false, true);
  }
}

另外,LinkedHashMap 重寫了 newNode方法。以將新節點插入到鏈表最後一個節點上工具

tab[i] = newNode(hash, key, value, null);

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;
}
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;
  }
}

afterNodeAccess 當節點更新時,或者調用 get,getOrDefault 方法時,會根據 accessOrder 爲true或者false執行該方法。this


void afterNodeAccess(Node<K,V> e) {
  LinkedHashMap.Entry<K,V> last;
  //須要改變順序 而且 當前節點不是最後一個
  if (accessOrder && (last = tail) != e) {
    // b 當前節點以前的節點
    // a 當前節點以後的節點
    LinkedHashMap.Entry<K,V> p =
      (LinkedHashMap.Entry<K,V>)e, b = p.before, a = p.after;
    //須要將p節點置爲最後一個節點,因此置 p節點的 after 爲 null
    p.after = null;

    B->P->A ===> B->P->E
    //若是沒有前一個節點,因此 後一個節點置爲 頭節點
    if (b == null)
      head = a;
    else
      //不然 將 b.after 置爲 a
      b.after = a;

    // B->P->A ===> B->A
    if (a != null)
      a.before = b;
    else
      // B->P->NULL ===> B->A
      last = b;
    //若是 last 爲 null,將 p 置爲頭結點
    if (last == null)
      head = p;
    else {
      //B -> P -> NULL
      p.before = last;
      last.after = p;
    }
    //最後將tail置爲 p 節點
    tail = p;
    ++modCount;
  }
}

簡單看了一下代碼結構,雖然細節不少都沒看,可是大致上的實現就是多了一層封裝,經過鏈表結構實現順序存儲而且還能達到 O(1)的插入和刪除,查找操做。

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