如何进行JDK源码分析LinkedHashMap相关
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LinkedHashMap
实质是HashMap+LinkedList
,提供了顺序访问的功能。
一、整体结构
1. 定义
public class LinkedHashMapextends HashMap implements Map {}
从上述定义中也能看到LinkedHashMap
其实就是继承了HashMap
,并加了双向链表记录顺序,代码和结构本身不难,但是其中结构的组织,代码复用这些地方十分值得我们学习;具体结构如图所示:
2. 构造函数和成员变量
public LinkedHashMap(int initialCapacity, float loadFactor) {}public LinkedHashMap(int initialCapacity) {}public LinkedHashMap() {}public LinkedHashMap(Map extends K, ? extends V> m) {}public LinkedHashMap(int initialCapacity, float loadFactor, boolean accessOrder) {}/** * The iteration ordering method for this linked hash map: true * for access-order, false for insertion-order. * @serial */ final boolean accessOrder;
可以看到LinkedHashMap
的5个构造函数和HashMap
的作用基本是一样的,都是初始化initialCapacity
和loadFactor
,但是多了一个accessOrder
,这也是LinkedHashMap
最重要的一个成员变量了;
当
accessOrder
为true
的时候,表示LinkedHashMap
中记录的是访问顺序,也是就没放get一个元素的时候,这个元素就会被移到链表的尾部;当
accessOrder
为false
的时候,表示LinkedHashMap
中记录的是插入顺序;
3. Entry关系
扎眼一看可能会觉得HashMap
体系的节点继承关系比较混乱;一所以这样设计因为
LinkedHashMap
继承至HashMap
,其中的节点同样有普通节点和树节点两种;并且树节点很少使用;现在的设计中,树节点是可以完全复用的,但是
HashMap
的树节点,会浪费双向链表的能力;如果不这样设计,则至少需要两条继承关系,并且需要抽出双向链表的能力,整个继承体系以及方法的复用会变得非常复杂,不利于扩展;
二、重要方法
上面我们已经讲了LinkedHashMap
就是HashMap+链表
,所以我们只需要在结构有可能改变的地方加上链表的修改就可以了,结构可能改变的地方只要有put/get/replace
,这里需要注意扩容的时候虽然结构改变了,但是节点的顺序仍然保持不变,所以扩容可以完全复用;
1. put 方法
未找到key时,直接在最后添加一个节点
NodenewNode(int hash, K key, V value, Node e) { LinkedHashMap.Entry p = new LinkedHashMap.Entry (hash, key, value, e); linkNodeLast(p); return p; }TreeNode newTreeNode(int hash, K key, V value, Node next) { TreeNode p = new TreeNode (hash, key, value, next); linkNodeLast(p); return p; }private void linkNodeLast(LinkedHashMap.Entry p) { LinkedHashMap.Entry last = tail; tail = p; if (last == null) head = p; else { p.before = last; last.after = p; } }
上面代码很简单,但是很清晰的将添加节点到最后的逻辑抽离的出来;
找到key,则替换value,这部分需要联系 HashMap 相关 中的put方法部分;
// HashMap.putVal...// 如果找到keyif (e != null) { // existing mapping for key V oldValue = e.value; if (!onlyIfAbsent || oldValue == null) e.value = value; afterNodeAccess(e); return oldValue; }// 如果没有找到key++modCount;if (++size > threshold) resize(); afterNodeInsertion(evict);return null; ...
在之前的HashMap
源码分析当中可以看到有几个空的方法
void afterNodeAccess(Nodep) { }void afterNodeInsertion(boolean evict) { }void afterNodeRemoval(Node p) { }
这三个就是用来调整链表位置的事件方法,可以看到HashMap.putVal
中就使用了两个,
void afterNodeAccess(Nodee) { // move node to last LinkedHashMap.Entry last; if (accessOrder && (last = tail) != e) { LinkedHashMap.Entry p = (LinkedHashMap.Entry )e, b = p.before, a = p.after; p.after = null; if (b == null) head = a; else b.after = a; if (a != null) a.before = b; else last = b; if (last == null) head = p; else { p.before = last; last.after = p; } tail = p; ++modCount; } }
afterNodeAccess
可以算是LinkedHashMap
比较核心的方法了,当访问了一个节点的时候,如果accessOrder = true
则将节点放到最后,如果accessOrder = false
则不变;
void afterNodeInsertion(boolean evict) { // possibly remove eldest LinkedHashMap.Entryfirst; if (evict && (first = head) != null && removeEldestEntry(first)) { K key = first.key; removeNode(hash(key), key, null, false, true); } }protected boolean removeEldestEntry(Map.Entry eldest) { return false; }
afterNodeInsertion
方法是插入节点后是否需要移除最老的节点,这个方法和维护链表无关,但是对于LinkedHashMap
的用途有很大作用,后天会举例说明;
2. get 方法
public V get(Object key) { Nodee; if ((e = getNode(hash(key), key)) == null) return null; if (accessOrder) afterNodeAccess(e); return e.value; }public V getOrDefault(Object key, V defaultValue) { Node e; if ((e = getNode(hash(key), key)) == null) return defaultValue; if (accessOrder) afterNodeAccess(e); return e.value; }
get方法主要也是通过afterNodeAccess
来维护链表位置关系;
以上就是LinkedHashMap
链表位置关系调整的主要方法了;
3. containsValue 方法
public boolean containsValue(Object value) { for (LinkedHashMap.Entrye = head; e != null; e = e.after) { V v = e.value; if (v == value || (value != null && value.equals(v))) return true; } return false; }
可以看到LinkedHashMap
还重写了containsValue
,在HashMap
中寻找value的时候,需要遍历所有节点,他是遍历每个哈希桶,在依次遍历桶中的链表;而在LinkedHashMap
里面要遍历所有节点的时候,就可以直接通过双向链表进行遍历了;
三、应用
public class Cache{ private static final float DEFAULT_LOAD_FACTOR = 0.75f; private final int MAX_CAPACITY; private LinkedHashMap map; public Cache(int capacity, boolean accessOrder) { capacity = (int) Math.ceil((MAX_CAPACITY = capacity) / DEFAULT_LOAD_FACTOR) + 1; map = new LinkedHashMap(capacity, DEFAULT_LOAD_FACTOR, accessOrder) { @Override protected boolean removeEldestEntry(Map.Entry eldest) { return size() > MAX_CAPACITY; } }; } public synchronized void put(K key, V value) { map.put(key, value); } public synchronized V get(K key) { return map.get(key); } @Override public String toString() { StringBuilder sb = new StringBuilder(); for (Map.Entry entry : map.entrySet()) { sb.append(String.format("%s:%s ", entry.getKey(), entry.getValue())); } return sb.toString(); } }
以上是就是一个LinkedHashMap
的简单应用,
当
accessOrder = true
时,就是LRUCache,当
accessOrder = false
时,就是FIFOCache;
// LRUCacheCachecache = new Cache<>(3, true); cache.put("a", "1"); cache.put("b", "2"); cache.put("c", "3"); cache.put("d", "4"); cache.get("c"); System.out.println(cache);
// 打印:b:2 d:4 c:3
// FIFOCacheCachecache = new Cache<>(3, false); cache.put("a", "1"); cache.put("b", "2"); cache.put("c", "3"); cache.put("d", "4"); cache.get("c"); System.out.println(cache);
// 打印:b:2 c:3 d:4
总体而言
LinkedHashMap
的代码比较简单,但是我觉得里面代码的组织,逻辑的提取等方面特别值得借鉴。
上述就是小编为大家分享的如何进行JDK源码分析LinkedHashMap相关了,如果刚好有类似的疑惑,不妨参照上述分析进行理解。如果想知道更多相关知识,欢迎关注创新互联行业资讯频道。
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