• LinkedHashMap 源码分析,底层竟这么简单!


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

    LinkedHashMap 是一个键有序的 HashMap,可以将 LinkedHashMap 理解为 LinkList + HashMap。

    所以研究 LinkedHashMap 之前要先看 HashMap 代码,这里不再赘述。

    其实 LinkedHashMap 无非就是通过链表结构将存储在 HashMap 中的数据通过 beofre,after连接起来。

    作为一个链表结构 head,tail 必不可少

    /**
     * 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;
    

    还要有一个存储 前节点和后节点的数据结构

    /**
     * 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);
      }
    }
    

    最后,为了支持节点根据访问频率更新节点顺序,增加了 accessOrder 变量

    /**
     * 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 方法没有重写,其实就是 HashMap 中的 put 方法。不过它给子类留了可供重写的方法。

    afterNodeAccess(e) 和 afterNodeInsertion(evict);

    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 当有新节点插入时,是否删除第一个节点,removeEldestEntry在此类中返回了 false,所以,不会删除任何一个节点。

    // 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 重写了 newNode方法。以将新节点插入到链表最后一个节点上

    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 当节点更新时,或者调用 get,getOrDefault 方法时,会根据 accessOrder 为true或者false执行该方法。


    void afterNodeAccess(Node<K,V> e) {
      LinkedHashMap.Entry<K,V> last;
      //需要改变顺序 并且 当前节点不是最后一个
      if (accessOrder && (last = tail) != e) {
        // b 当前节点之前的节点
        // a 当前节点之后的节点
        LinkedHashMap.Entry<K,V> p =
          (LinkedHashMap.Entry<K,V>)e, b = p.before, a = p.after;
        //需要将p节点置为最后一个节点,所以置 p节点的 after 为 null
        p.after = null;
    
        B->P->A ===> B->P->E
        //如果没有前一个节点,所以 后一个节点置为 头节点
        if (b == null)
          head = a;
        else
          //否则 将 b.after 置为 a
          b.after = a;
    
        // B->P->A ===> B->A
        if (a != null)
          a.before = b;
        else
          // B->P->NULL ===> B->A
          last = b;
        //如果 last 为 null,将 p 置为头结点
        if (last == null)
          head = p;
        else {
          //B -> P -> NULL
          p.before = last;
          last.after = p;
        }
        //最后将tail置为 p 节点
        tail = p;
        ++modCount;
      }
    }
    

    简单看了一下代码结构,虽然细节很多都没看,但是大体上的实现就是多了一层封装,通过链表结构实现顺序存储并且还能达到 O(1)的插入和删除,查找操作。

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