文章目录

  • 前言
  • 1、 LinkedHashMap原理剖析
  • 1.1、LinkedHashMap基本结构
  • 1.2、LinkedHashMap构造方法解析
  • 1.3、LinkedHashMap元素结构解析
  • 1.4、LinkedHashMap常用方法解析
  • 1.4.1、`afterNodeInsertion(boolean evict)`方法
  • 1.4.2、`afterNodeRemoval(Node



前言

为什么有了HashMap还需要LinkedHashMap,因为HashMap是通过hash的方式进行插入元素,所以迭代的时候并不是插入的顺序,有些场景下我们需要实现一个有序的Map,就比如LRU缓存策略,这个时候就可以使用LinkedHashMap,它内部维护了一个双向链表,能根据元素的访问顺序遍历或根据元素的插入顺序遍历。


1、 LinkedHashMap原理剖析

1.1、LinkedHashMap基本结构

  1. LinkedHashMap相当于HashMap+LinkedList,这里它继承了HashMap所以拥有HashMap的所有特性。

java 定义linkedhashmap常量 java linkedhashmap原理_构造方法

  1. 这里可以看出来它内部维护了一个双向链表,这里定义链表的头尾节点。
  2. accessOrder定义了访问顺序,true表示最近最少使用次序,false示插入顺序。

java 定义linkedhashmap常量 java linkedhashmap原理_开发语言_02

1.2、LinkedHashMap构造方法解析

  1. 这里可以看到这些重载的构造方法都是会调用父类也就是HashMap的构造方法来进行初始化
  2. 这里默认的都采用插入顺序来维持取出键值对的次序。

java 定义linkedhashmap常量 java linkedhashmap原理_java_03

1.3、LinkedHashMap元素结构解析

这里发现LinkedHashMap中的元素成Entry,继承自HashMapNode,在其之上扩展出前后指针,用于双向链表存储所有的指针,而HashMap中的Nodenext指针是用于桶中的链表。

java 定义linkedhashmap常量 java linkedhashmap原理_链表_04

1.4、LinkedHashMap常用方法解析

1.4.1、afterNodeInsertion(boolean evict)方法

插入元素会调用hashMapput方法来进行插入的,在元素插入完成会HashMap会调用afterNodeInsertion方法,就调用到LinkedHashMap中具体的实现了。
在这个方法中会做元素的驱逐,步骤如下:

  1. 如果evicttrue,并且头节点不为空么,并且removeEldestEntry(默认是false,可以覆写)返回true表示驱逐最老的元素,那么就会调用HashMap#removeNode把这个节点删除。
  2. 移除之后会调用afterNodeRemoval,会调用到LinkedHashMap中具体的实现,会做双线链表的移除。

java 定义linkedhashmap常量 java linkedhashmap原理_构造方法_05

1.4.2、afterNodeRemoval(Node<K, V> e)方法

这个方法会在节点被删除后调用,会在双向链表中解除被删除节点的链接关系。

java 定义linkedhashmap常量 java linkedhashmap原理_java_06

1.4.3、afterNodeAccess(Node<K, V> e)方法

会在节点被访问后调用,在HashMap的put和get方法之后都会调用这个方法,这个方法的逻辑如下:

  1. 判断accessOrder是不是为true,为true则把被调用的节点移动到双向链表的尾部,尾部就是最新访问的元素(按照插入顺序遍历则不需要做元素的移动)。

java 定义linkedhashmap常量 java linkedhashmap原理_链表_07

1.4.4、利用LinkedHashMap实现LRU缓存。

这里看到我们非常简单就可以实现一个LRU,只需要重写removeEldestEntry方法,来判断需要在什么时候做元素的驱逐即可。

java 定义linkedhashmap常量 java linkedhashmap原理_链表_08

总结

这里发现LinkedHashMap的实现非常简单,都是通过HashMap中留下的钩子函数来实现扩展逻辑,不需要再重写put,get方法了,所以在做代码的设计上一定要预留足够的扩展点,以方便后续的功能扩展。