Java中的LinkedHashMap源码分析

一. 基本原理和优缺点

LinkedHashMap能记录你插入元素的顺序，在遍历时，能按照插入的顺序给你遍历出来。

LinkedHashMap是HashMap的子类，所以基本的操作与hashmap类似。不过呢，在插入、删除、替换key-value对的时候，LinkedHashMap会维护一个链表结构，专门用来记录key-value对的顺序。当我们遍历LinkedHashMap时，就能按照顺序把key-value来遍历出来。

所以啊，别看LinkedHashMap的名字中带有Linked，其实它的底层仍然是数组实现的。

当删除元素时，它会在双向链表的尾部删除节点，当查询元素时，实际上是在迭代双向链表，从头节点开始迭代。用于维护双向链表的顺序。

这里面有一个非常核心的参数: accessOrder。

二. 源码分析

2.1 put(K key, V value) 初次插入

绝大部分代码逻辑与hashmap完全一样，只不过，LinkedHashMap自己重写了newNode()方法。

Node<K,V> newNode(int hash, K key, V value, Node<K,V> e) {
	LinkedHashMap.Entry<K,V> p = new LinkedHashMap.Entry<K,V>(hash, key, value, e);
	linkNodeLast(p);
	return p;
}

将节点封装成了LinkedHashMap.Entry对象，然后使用linkNodeLast()挂载节点。

private void linkNodeLast(LinkedHashMap.Entry<K,V> p) {
	LinkedHashMap.Entry<K,V> last = tail;
	tail = p;
	if (last == null)
		head = p;
	else {
		p.before = last;
		last.after = p;
	}
}

这里可以看到，LinkedHashMap内部维护了两个指针head和tail，分别指向顺序链表的头结点和尾结点。

每当我们向LinkedHashMap内新增一个key-value，就会在顺序链表的末尾挂载一个顺序节点。这个挂载的过程其实就是对双向链表新增一个节点。

2.2 put(K key, V value) 覆盖已经存在的key

如果LinkedHashMap中已经插入了key1-value1，此时我们插入key1-value2，会产生什么后果呢？

答案是，key1在LinkedHashMap内的插入顺序保持不变，但是value被覆盖。

关于覆盖的操作，由于我们熟悉HashMap的源码，所以立刻可以锁定到hashmap的putVal()内如下代码块:

if (e != null) { // existing mapping for key
	V oldValue = e.value;
	if (!onlyIfAbsent || oldValue == null)
		e.value = value;
	afterNodeAccess(e);
	return oldValue;
}

如果在插入之前，能找到这个key对应的节点，那么就用新的value覆盖这个节点内的旧value，接着执行afterNodeAccess(e)。

注意，LinkedHashMap重写了afterNodeAccess(e)。

void afterNodeAccess(Node<K,V> e) { // move node to last
	LinkedHashMap.Entry<K,V> last;
	if (accessOrder && (last = tail) != e) {
		LinkedHashMap.Entry<K,V> p =
			(LinkedHashMap.Entry<K,V>)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;
	}
}

LinkedHashMap有一个非常重要的参数，accessOrder ，它可以通过入参，经过构造函数传入LinkedHashMap。accessOrder默认等于false，这就意味着，你覆盖或者查询这个key，都不会改变key在链表里的顺序。当它等于true时，就截然相反了，每当你覆盖或者查询这个key，LinkedHashMap就会把这个key挪动到顺序链表的末尾。

2.3 remove

大部分的逻辑仍然走的是hashmap的removeNode()，只不过LinkedHashMap重写了afterNodeRemoval( )。

void afterNodeRemoval(Node<K,V> e) { // unlink
	LinkedHashMap.Entry<K,V> p =
		(LinkedHashMap.Entry<K,V>)e, b = p.before, a = p.after;
	p.before = p.after = null;
	if (b == null)
		head = a;
	else
		b.after = a;
	if (a == null)
		tail = b;
	else
		a.before = b;
}

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