如何深入解讀LinkedHashMap原理和源碼

如何深入解讀LinkedHashMap原理和源碼，相信很多沒有經驗的人對此束手無策，為此本文總結了問題出現的原因和解決方法，通過這篇文章希望你能解決這個問題。

LinkedHashMap 顧名思義，就是一個基于 HashMap 的雙向鏈表的集合。其中 HashMap 為數組加單向鏈表的結構，LinkedList 為雙向鏈表實現的。而 LinkedHashMap 正是二者的結合體。

 

首先，從源碼上來看，LinkedHashMap 繼承自 HashMap，所以 HashMap 有的大部分特性，LinkedHashMap 都有。比如：線程安全問題等。關于 HashMap 推薦閱讀《搞不懂 HashMap？只因你缺一個 HashMap 的原理機制流程圖！》。 

 

順著 LinkedHashMap 的源碼往下看，你會發現 LinkedHashMap 提供了 5 個構造函數。基本上就是對 HashMap 的構造函數做了擴展，加了一個重要的參數 accessOrder，它代表的是一個訪問順序，后面會具體的講。

 

注意上圖，LinkedHashMap 還有一個改變就是多了兩個屬性：header 和 accessOrder。header 就是雙向鏈表的表頭元素。當 accessOrder 為 true 時，代表按訪問順序迭代，false 時表示按照插入順序。這個配圖來自網上，是基于 JDK1.6 的，現在 JDK8 的變化已經很大了。

LinkedHashMap 繼承了 HashMap 中大部分的方法，只是多了雙向鏈表。

 

LinkedHashMap 的 Entry 增加了用于維護順序的 before 和 after 變量，就是用來確定鏈表的前后節點。本來無序的數組 + 鏈表結構，通過 before 和 after 把它們關聯起來，變的有序。在 put 和 get 的時候維護好了這個雙向鏈表，遍歷的時候就有序了。

LinkedHashMap 的節點 Entry 繼承自 HashMap.Node，然后將單向鏈表改成了一個雙向鏈表。

 

LinkedHashMap 并沒有重寫任何 put 方法。但是其重寫了構建新節點的 newNode() 方法。
newNode() 會在 HashMap 的 putVal() 方法里被調用，putVal() 方法會在批量插入數據 putMapEntries(Map m, boolean evict) 或者插入單個數據 public V put(K key, V value) 時被調用。

LinkedHashMap 重寫了 newNode(),在每次構建新節點時，通過 linkNodeLast(p); 將新節點鏈接在內部雙向鏈表的尾部。

 

其中的 linkNodeLast 方法，會將新增的節點。如果，集合之前是空的，指定 head 節點；否則將新節點連接在鏈表的尾部。

另外 LinkedHashMap 的 afterNodeInsertion 方法也非常的重要，它會在新節點插入之后回調，根據 evict 和 first 判斷是否需要刪除最老插入的節點。

 

LinkedHashMap 還重寫了 afterNodeRemoval 這個方法。在刪除節點 e 時，同步將 e 從雙向鏈表上刪除。

 

另外 get() 和 getOrDefault() 方法也被重寫了。因為我們要根據 accessOrder 規則來調整具體的獲取方法。在 accessOrder 為 true 的情況下，要去回調 void afterNodeAccess(Node e) 函數。

 

在 afterNodeAccess() 函數中，會將當前被訪問到的節點 e，移動至內部的雙向鏈表的尾部。

 

通過上圖的解釋，你會發現。afterNodeAccess 方法埋下了隱患，會修改 modCount，因此當你正在 accessOrder=true 的模式下，迭代 LinkedHashMap 時，如果同時查詢訪問數據，也會導致 fail-fast，因為迭代的順序已經改變。

最后，總結一下。LinkedHashMap 相對于 HashMap 的源碼比，是很簡單的。因為大樹底下好乘涼。它繼承了 HashMap，僅重寫了幾個方法，以改變它迭代遍歷時的順序。這也是其與 HashMap 相比最大的不同。在每次插入數據，或者訪問、修改數據時，會增加節點、或調整鏈表的節點順序。以決定迭代時輸出的順序。

• accessOrder，默認是 false，則迭代時輸出的順序是插入節點的順序。

  若為 true，則輸出的順序是按照訪問節點的順序。

  為 true 時，可以在這基礎之上構建一個 LruCache。

  參考《手把手教你用LinkedHashMap打造FIFO和LRU緩存系統》

• LinkedHashMap 并沒有重寫任何 put 方法。

  但是其重寫了構建新節點的 newNode() 方法.在每次構建新節點時，將新節點鏈接在內部雙向鏈表的尾部

• accessOrder=true 的模式下，在 afterNodeAccess() 函數中，會將當前被訪問到的節點 e，移動至內部的雙向鏈表的尾部。

  值得注意的是，afterNodeAccess() 函數中，會修改 modCount，因此當你正在 accessOrder=true 的模式下，迭代 LinkedHashMap 時，如果同時查詢訪問數據，也會導致 fail-fast，因為迭代的順序已經改變。

  
  

• nextNode() 就是迭代器里的next()方法。

  該方法的實現可以看出，迭代 LinkedHashMap，就是從內部維護的雙鏈表的表頭開始循環輸出。

  而雙鏈表節點的順序在LinkedHashMap的增、刪、改、查時都會更新。

  以滿足按照插入順序輸出，還是訪問順序輸出。

  
  

• 它與 HashMap 比，還有一個小小的優化，重寫了 containsValue() 方法，直接遍歷內部鏈表去比對 value 值是否相等。

看完上述內容，你們掌握如何深入解讀LinkedHashMap原理和源碼的方法了嗎？如果還想學到更多技能或想了解更多相關內容，歡迎關注億速云行業資訊頻道，感謝各位的閱讀！