2017-08-14 16:30:10
1、简介
LinkedHashMap继承自HashMap，能保证迭代顺序，支持其他Map可选的操作。采用双向链表存储元素，默认的迭代序是插入序。重复插入一个已经存在的key不影响此顺序。如果accessOrder参数被使用且置为true，迭代序使用访问序，访问序受put、get、putAll等方法的影响，但不受集合视图操作的影响(其实HashMap中好像并没有什么视图操作，不像List有subList方法)。LinkedHashMap不是线程安全的。
2、与HashMap相比特殊点
之前提到了，HashMap不保持顺序，但是LinkedHashMap能保证迭代序。同时还支持两种遍历顺序：插入序和访问序。之所以能实现这些功能和效果，是因为LinkedHashMap重载了LinkedEntry，实现了双向链表，所以插入时，同时插入到table数组和双向链表header，如果是访问序，则在get、putAll等方法操作时，会将操作过的元素链接到表尾，保证链表尾部永远是最近使用过元素。
总结就是：LinkedHashMap有两套元素存储机制：数组table和header，所有区别于HashMap的特点都是通过双向链表header实现的。
3、LinkedEntry
LinkedEntry继承自HashMapEntry，新增了2个元素：nxt和prv来实现双向链表，代码如下：
1 /**
2 * LinkedEntry adds nxt/prv double-links to plain HashMapEntry.
3 */
4 static class LinkedEntry<K, V> extends HashMapEntry<K, V> {
5 LinkedEntry<K, V> nxt;
6 LinkedEntry<K, V> prv;
7
8 /** Create the header entry */
9 LinkedEntry() {
10 super(null, null, 0, null);
11 nxt = prv = this;
12 }
13
14 /** Create a normal entry */
15 LinkedEntry(K key, V value, int hash, HashMapEntry<K, V> next,
16 LinkedEntry<K, V> nxt, LinkedEntry<K, V> prv) {
17 super(key, value, hash, next);
18 this.nxt = nxt;
19 this.prv = prv;
20 }
21 }
4、put操作
LinkedHashMap没有重写put方法，而是重写了put方法调用的addNewEntry方法，该方法执行真正插入一个元素的操作。插入元素时，同时插入到table数组和header双向链表，代码如下：
1 @Override void addNewEntry(K key, V value, int hash, int index) {
2 LinkedEntry<K, V> header = this.header;
3
4 // 移除最久没使用过的元素，removeEldestEntry方法默认返回false，适合子类重写
5 LinkedEntry<K, V> eldest = header.nxt;
6 if (eldest != header && removeEldestEntry(eldest)) {
7 remove(eldest.key);
8 }
9
10 // Create new entry, link it on to list, and put it into table
11 // 1、将元素查到链表尾部；
12 // 2、将元素插入到table数组中；
13 LinkedEntry<K, V> oldTail = header.prv;
14 LinkedEntry<K, V> newTail = new LinkedEntry<K,V>(
15 key, value, hash, table[index], header, oldTail);//newTail.prv = oldTail, newTail.nxt = header，其实就是在Tail元素和Header元素之间插入
16 table[index] = oldTail.nxt = header.prv = newTail; //1、前一行代码只处理了部分双向链表插入操作，这里继续处理，oldTail.nxt = newTail, header.prv = newTail；
17 //2、插入table[index]；
18 }
19
20 @Override void addNewEntryForNullKey(V value) {
21 LinkedEntry<K, V> header = this.header;
22
23 // 移除最久没使用过的元素，removeEldestEntry方法默认返回false，适合子类重写
24 LinkedEntry<K, V> eldest = header.nxt;
25 if (eldest != header && removeEldestEntry(eldest)) {
26 remove(eldest.key);
27 }
28
29 //与addNewEntry方法类似，只是没有插入数组的操作
30 LinkedEntry<K, V> oldTail = header.prv;
31 LinkedEntry<K, V> newTail = new LinkedEntry<K,V>(
32 null, value, 0, null, header, oldTail);
33 entryForNullKey = oldTail.nxt = header.prv = newTail;
34 }
5、get操作
1 /**
2 * Relinks the given entry to the tail of the list. Under access ordering,
3 * this method is invoked whenever the value of a pre-existing entry is
4 * read by Map.get or modified by Map.put.
5 */
6 private void makeTail(LinkedEntry<K, V> e) {
7 // 将元素e从当前位置移除
8 // Unlink e
9 e.prv.nxt = e.nxt;
10 e.nxt.prv = e.prv;
11
12 // 连接到链表尾部
13 // Relink e as tail
14 LinkedEntry<K, V> header = this.header;
15 LinkedEntry<K, V> oldTail = header.prv;
16 e.nxt = header;
17 e.prv = oldTail;
18 oldTail.nxt = header.prv = e;
19 modCount++;
20 }
21
22 @Override public V get(Object key) {
23 /*
24 * This method is overridden to eliminate the need for a polymorphic
25 * invocation in superclass at the expense of code duplication.
26 */
27 if (key == null) {
28 HashMapEntry<K, V> e = entryForNullKey;
29 if (e == null)
30 return null;
31 if (accessOrder) //如果是访问序，将当前元素移到链表尾部(保证最近使用的元素在尾部)
32 makeTail((LinkedEntry<K, V>) e);
33 return e.value;
34 }
35
36 // Replace with Collections.secondaryHash when the VM is fast enough (http://b/8290590).
37 // 这里的遍历操作与HashMap的类似，唯一的区别是：如果是访问序，则将该元素移到链表尾部
38 int hash = secondaryHash(key);
39 HashMapEntry<K, V>[] tab = table;
40 for (HashMapEntry<K, V> e = tab[hash & (tab.length - 1)];
41 e != null; e = e.next) {
42 K eKey = e.key;
43 if (eKey == key || (e.hash == hash && key.equals(eKey))) {
44 if (accessOrder)
45 makeTail((LinkedEntry<K, V>) e);
46 return e.value;
47 }
48 }
49 return null;
50 }
6、preModify操作
在HashMap的put、putValueForNullKey方法用到了preModify方法，作用就是保证访问序，代码如下：
1 @Override void preModify(HashMapEntry<K, V> e) {
2 if (accessOrder) {
3 makeTail((LinkedEntry<K, V>) e);
4 }
5 }
7、remove操作
LinkedHashMap方法没有重写remove方法，但是重写了postRemove方法，该方法在HashMap的remove方法中有调用，如下：
1 //作用：从双向链表中移除元素e
2 @Override void postRemove(HashMapEntry<K, V> e) {
3 LinkedEntry<K, V> le = (LinkedEntry<K, V>) e;
4 le.prv.nxt = le.nxt;
5 le.nxt.prv = le.prv;
6 le.nxt = le.prv = null; // Help the GC (for performance)
7 }
8、Iterator体系
LinkedHashMap保证迭代顺序，支持插入序和访问序，那么它的Iterator是怎么实现的？体系与HashMap类似，实现了最顶层的LinkedHashIterator，如下：
1 private abstract class LinkedHashIterator<T> implements Iterator<T> {
2 // 1、前面提到过，header只是一个虚拟元素，真正的表头元素是header.nxt，表尾元素是header.prv，所以遍历的时候从表头开始;
3 // 2、nextEntry很简单，直接取nxt即可；
4 LinkedEntry<K, V> next = header.nxt;
5 LinkedEntry<K, V> lastReturned = null;
6 int expectedModCount = modCount;
7
8 public final boolean hasNext() {
9 return next != header;
10 }
11
12 final LinkedEntry<K, V> nextEntry() {
13 if (modCount != expectedModCount)
14 throw new ConcurrentModificationException();
15 LinkedEntry<K, V> e = next;
16 if (e == header)
17 throw new NoSuchElementException();
18 next = e.nxt;
19 return lastReturned = e;
20 }
21
22 // remove操作使用HashMap的remove方法，LinkedHashMap重写了postRemove方法
23 public final void remove() {
24 if (modCount != expectedModCount)
25 throw new ConcurrentModificationException();
26 if (lastReturned == null)
27 throw new IllegalStateException();
28 LinkedHashMap.this.remove(lastReturned.key);
29 lastReturned = null;
30 expectedModCount = modCount;
31 }
32 }
至于其他的，就不用细说了，和HashMap类似。