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Java集合深入學習總結－LinkedHashMap

編輯：JAVA綜合教程

Java集合深入學習總結－LinkedHashMap

1. LinkedHashMap概述：

LinkedHashMap是Map接口的哈希表和鏈接列表實現，具有可預知的迭代順序。此實現提供所有可選的映射操作，並允許使用null值和null鍵。此類不保證映射的順序，特別是它不保證該順序恆久不變。
LinkedHashMap實現與HashMap的不同之處在於，後者維護著一個運行於所有條目的雙重鏈接列表。此鏈接列表定義了迭代順序，該迭代順序可以是插入順序或者是訪問順序。
注意，此實現不是同步的。如果多個線程同時訪問鏈接的哈希映射，而其中至少一個線程從結構上修改了該映射，則它必須保持外部同步。

2. LinkedHashMap的實現：

對於LinkedHashMap而言，它繼承與HashMap、底層使用哈希表與雙向鏈表來保存所有元素。其基本操作與父類HashMap相似，它通過重寫父類相關的方法，來實現自己的鏈接列表特性。下面我們來分析LinkedHashMap的源代碼：

1) Entry元素：

LinkedHashMap采用的hash算法和HashMap相同，但是它重新定義了數組中保存的元素Entry，該Entry除了保存當前對象的引用外，還保存了其上一個元素before和下一個元素after的引用，從而在哈希表的基礎上又構成了雙向鏈接列表。看源代碼：

/** *雙向鏈表的表頭元素。 */ privatetransientEntryheader; /** *LinkedHashMap的Entry元素。 *繼承HashMap的Entry元素，又保存了其上一個元素before和下一個元素after的引用。 */ privatestaticclassEntryextendsHashMap.Entry{ Entrybefore,after; …… }

2) 初始化：

通過源代碼可以看出，在LinkedHashMap的構造方法中，實際調用了父類HashMap的相關構造方法來構造一個底層存放的table數組。如：

publicLinkedHashMap(intinitialCapacity,floatloadFactor){ super(initialCapacity,loadFactor); accessOrder=false; }

HashMap中的相關構造方法：

publicHashMap(intinitialCapacity,floatloadFactor){ if(initialCapacity<0) thrownewIllegalArgumentException("Illegalinitialcapacity:"+ initialCapacity); if(initialCapacity>MAXIMUM_CAPACITY) initialCapacity=MAXIMUM_CAPACITY; if(loadFactor<=0||Float.isNaN(loadFactor)) thrownewIllegalArgumentException("Illegalloadfactor:"+ loadFactor); //Findapowerof2>=initialCapacity intcapacity=1; while(capacity我們已經知道LinkedHashMap的Entry元素繼承HashMap的Entry，提供了雙向鏈表的功能。在上述HashMap的構造器
中，最後會調用init()方法，進行相關的初始化，這個方法在HashMap的實現中並無意義，只是提供給子類實現相關的初始化調用。
LinkedHashMap重寫了init()方法，在調用父類的構造方法完成構造後，進一步實現了對其元素Entry的初始化操作。
voidinit(){ header=newEntry(-1,null,null,null); header.before=header.after=header; }

3) 存儲：

LinkedHashMap並未重寫父類HashMap的put方法，而是重寫了父類HashMap的put方法調用的子方法void addEntry(int hash, K key, V value, int bucketIndex) 和void createEntry(int hash, K key, V value, int bucketIndex)，提供了自己特有的雙向鏈接列表的實現。

voidaddEntry(inthash,Kkey,Vvalue,intbucketIndex){ //調用create方法，將新元素以雙向鏈表的的形式加入到映射中。 createEntry(hash,key,value,bucketIndex); //刪除最近最少使用元素的策略定義 Entryeldest=header.after; if(removeEldestEntry(eldest)){ removeEntryForKey(eldest.key); }else{ if(size>=threshold) resize(2*table.length); } } voidcreateEntry(inthash,Kkey,Vvalue,intbucketIndex){ HashMap.Entryold=table[bucketIndex]; Entrye=newEntry(hash,key,value,old); table[bucketIndex]=e; //調用元素的addBrefore方法，將元素加入到哈希、雙向鏈接列表。 e.addBefore(header); size++; } privatevoidaddBefore(EntryexistingEntry){ after=existingEntry; before=existingEntry.before; before.after=this; after.before=this; }

4) 讀取：

LinkedHashMap重寫了父類HashMap的get方法，實際在調用父類getEntry()方法取得查找的元素後，再判斷當排序模式accessOrder為true時，記錄訪問順序，將最新訪問的元素添加到雙向鏈表的表頭，並從原來的位置刪除。由於的鏈表的增加、刪除操作是常量級的，故並不會帶來性能的損失。

publicVget(Objectkey){ //調用父類HashMap的getEntry()方法，取得要查找的元素。 Entrye=(Entry)getEntry(key); if(e==null) returnnull; //記錄訪問順序。 e.recordAccess(this); returne.value; } Java代碼

voidrecordAccess(HashMapm){ LinkedHashMaplm=(LinkedHashMap)m; //如果定義了LinkedHashMap的迭代順序為訪問順序， //則刪除以前位置上的元素，並將最新訪問的元素添加到鏈表表頭。 if(lm.accessOrder){ lm.modCount++; remove(); addBefore(lm.header); } }

5) 排序模式：

LinkedHashMap定義了排序模式accessOrder，該屬性為boolean型變量，對於訪問順序，為true；對於插入順序，則為false。

privatefinalbooleanaccessOrder;

一般情況下，不必指定排序模式，其迭代順序即為默認為插入順序。看LinkedHashMap的構造方法，如：

publicLinkedHashMap(intinitialCapacity,floatloadFactor){ super(initialCapacity,loadFactor); accessOrder=false; }

這些構造方法都會默認指定排序模式為插入順序。如果你想構造一個LinkedHashMap，並打算按從近期訪問最少到近期訪問最多的順序（即訪問順序）來保存元素，那麼請使用下面的構造方法構造LinkedHashMap：

publicLinkedHashMap(intinitialCapacity, floatloadFactor, booleanaccessOrder){ super(initialCapacity,loadFactor); this.accessOrder=accessOrder; }

該哈希映射的迭代順序就是最後訪問其條目的順序，這種映射很適合構建LRU緩存。LinkedHashMap提供了removeEldestEntry(Map.Entry eldest)方法，在將新條目插入到映射後，put和 putAll將調用此方法。該方法可以提供在每次添加新條目時移除最舊條目的實現程序，默認返回false，這樣，此映射的行為將類似於正常映射，即永遠不能移除最舊的元素。

protectedbooleanremoveEldestEntry(Map.Entryeldest){ returnfalse; }

此方法通常不以任何方式修改映射，相反允許映射在其返回值的指引下進行自我修改。如果用此映射構建LRU緩存，則非常方便，它允許映射通過刪除舊條目來減少內存損耗。
例如：重寫此方法，維持此映射只保存100個條目的穩定狀態，在每次添加新條目時刪除最舊的條目。

privatestaticfinalintMAX_ENTRIES=100; protectedbooleanremoveEldestEntry(Map.Entryeldest){ returnsize()>MAX_ENTRIES; }