Java中的LinkedHashMap源码详解

 更新时间:2023年09月05日 10:43:31   作者:Fly_Fly_Zhang  
这篇文章主要介绍了Java中的LinkedHashMap源码详解,LinkedHashMap的实现方式是将所有的Entry节点链入一个双向链表,并且它的底层数据结构是HashMap,因此,LinkedHashMap具有HashMap的所有特性,但在存取元素的细节实现上有所不同,需要的朋友可以参考下

LinkedHashMap

特点:

底层数据结构:

  • 数组加链表用来存储数据;
  • header双向链表用来实现数据插入有序或者访问有序;

LinkedHashMap数据存储图

继承关系:

public class LinkedHashMap<K,V>
    extends HashMap<K,V> //继承了HashMap
    implements Map<K,V>//实现了Map接口
{
  •  默认数组大小:16 ==>继承父类
  •  loadFactor(默认加载因子):0.75 ==>继承父类

基本属性:下面为LinkedHashMap特有,别的属性全部继承HashMap;

     private transient Entry<K,V> header; //头结点
     private final boolean accessOrder;//顺序性; true(访问有序); false(插入有序)

header如何初始化:header初始化需要调用重写后的 init()方法,创建一个不存储数据的entry实体,而init方法是在父类的构造函数中被调用,子类的初始化都会调用父类的构造函数,从而实现了header的初始化;

//子类重写方法;
@Override
    void init() {
        header = new Entry<>(-1, null, null, null); //hash值为-1;
        header.before = header.after = header;
    }
   //父类构造函数:
    public HashMap(int initialCapacity, float loadFactor) {
        if (initialCapacity < 0)
            throw new IllegalArgumentException("Illegal initial capacity: " +
                                               initialCapacity);
        if (initialCapacity > MAXIMUM_CAPACITY)
            initialCapacity = MAXIMUM_CAPACITY;
        if (loadFactor <= 0 || Float.isNaN(loadFactor))
            throw new IllegalArgumentException("Illegal load factor: " +
                                               loadFactor);
        this.loadFactor = loadFactor;
        threshold = initialCapacity;
        init(); //在LinkedHashMap起作用,用来初始化header;
    }

构造函数:均是调用父类对应的构造函数

 public LinkedHashMap(int initialCapacity, float loadFactor) {
        super(initialCapacity, loadFactor);//调用父类的构造函数
        accessOrder = false; 
    }
     //只指定数组大小
    public LinkedHashMap(int initialCapacity) {
        super(initialCapacity); 
        accessOrder = false;
    }
    public LinkedHashMap() {
        super();
        accessOrder = false;
    }
    public LinkedHashMap(Map<? extends K, ? extends V> m) {
        super(m);
        accessOrder = false;
    }
     //指定数组大小。加载因子,以及确定使用何种有序
    public LinkedHashMap(int initialCapacity,
                         float loadFactor,
                         boolean accessOrder) {
        super(initialCapacity, loadFactor);
        this.accessOrder = accessOrder;
    }

增长方式:继承父类,2*table.length; CRUD(增删改查): put: 调用的是父类的put方法,但是对put方法中一些相关函数进行重写;

// (父类HashMap实现)
public V put(K key, V value) {
    if (table == EMPTY_TABLE) {//如果table为空,创建默认数组
        inflateTable(threshold);
    }
    if (key == null)//对key进行特殊处理,key为null总在0号角标链表中
        return putForNullKey(value);
    int hash = hash(key);
    int i = indexFor(hash, table.length); //通过hash找到对应角标
    for (Entry<K,V> e = table[i]; e != null; e = e.next) {
    //遍历该角标俩表,找到对应key值
        Object k;
        if (e.hash == hash && ((k = e.key) == key || key.equals(k))) {
        //找到key值将value值进行更新,并返回旧的value值
            V oldValue = e.value;
            e.value = value;
            e.recordAccess(this);//此方法在子类LinkedHashMap重写,发挥作用;
				//针对LinkedHashMap,确定是插入有序,还是插入有序;
				//如果是访问有序,将原节点删除,并添加到header最后
            return oldValue;
        }
    }
    modCount++;
    addEntry(hash, key, value, i);//现有集合中没找到key,那么创建一个新的entry实体
    return null;
}
//(当前类LinkedHashMap实现)
void addEntry(int hash, K key, V value, int bucketIndex) {
//目前此函数并没有看出与父类的区别
    super.addEntry(hash, key, value, bucketIndex);//调用父类创建entry实体
    // Remove eldest entry if instructed
    Entry<K,V> eldest = header.after;
    if (removeEldestEntry(eldest)) {//总返回false;这句等于无效代码,留作后用;
        removeEntryForKey(eldest.key);
    }
}
//(父类HashMap实现)
void addEntry(int hash, K key, V value, int bucketIndex) {
    if ((size >= threshold) && (null != table[bucketIndex])) {
    //如果集合中元素个数已经大于阈值,那么进行扩容;
        resize(2 * table.length);//二倍扩容
        hash = (null != key) ? hash(key) : 0; 
        bucketIndex = indexFor(hash, table.length); 找到新的key对应的数组角标
    }
    createEntry(hash, key, value, bucketIndex);//创建entry实体,子类重写
}
//(当前类LinkedHashMap实现)
void createEntry(int hash, K key, V value, int bucketIndex) {
    HashMap.Entry<K,V> old = table[bucketIndex];
    Entry<K,V> e = new Entry<>(hash, key, value, old);//头插法
    table[bucketIndex] = e;
    e.addBefore(header);//实现第二功能,使数据实现插入有序;
    size++;
}
//(当前类LinkedHashMap实现) ,addBefore为子类Entry内部类中的方法,
//Entry多了两个属性,before(前驱),after(后驱)
private void addBefore(Entry<K,V> existingEntry) {
//使header实现插入有序,header所处链表实质上为一个循环的双向链表;
//将header.after理解为头结点的下一个结点,将header.before理解为尾结点;新结点插入位置为尾插
    after  = existingEntry;//新的尾结点链接头结点
    before = existingEntry.before;//新的尾结点的前驱链接旧的尾结点
    before.after = this;//旧的尾结点的下一结点链接新的尾结点
    after.before = this;//新的尾结点的下一结点的前驱链接新的尾结点
    //当然这句代码可以改为existingEntry.before=this;//头结点的前驱链接新的尾结点
}
  //根据put操作和get操作,并且根据当前集合是插入有序还是访问有序,进行操作; 
  void recordAccess(HashMap<K,V> m) { 
            LinkedHashMap<K,V> lm = (LinkedHashMap<K,V>)m;
            if (lm.accessOrder) { //访问有序,删除原节点,并将新节点添加到最后;
                lm.modCount++;
                remove();//删除当前节点
                addBefore(lm.header);//在末尾添加被删除节点
            }
        }

HashMap与LinkedHashMap的不同的点:

LinkedHashMap可以保证插入有序或者访问有序

 内部类Entry多了before / after

 实现两种数据结构,HashMap只实现数组+链表的数据结构,LinkedHashMap实现数组加链表和双向链表环的数据结构。

 LinkedHashMap继承自HashMap。两者数组加链表得数据结构,功能差不多。但是在rehash时,LinkedHashMap直接使用链表环进行hash。这样可以保证链表环相对不变。

到此这篇关于Java中的LinkedHashMap源码详解的文章就介绍到这了,更多相关LinkedHashMap源码详解内容请搜索脚本之家以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持脚本之家!

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