众所周知 HashMap 是一个无序的 Map，因为每次根据 key 的 hashcode 映射到 Entry 数组上，所以遍历出来的顺序并不是写入的顺序。

因此 JDK 推出一个基于 HashMap 但具有顺序的 LinkedHashMap 来解决有排序需求的场景。

它的底层是继承于 HashMap 实现的，由一个双向链表所构成。

LinkedHashMap 的排序方式有两种：

• 根据写入顺序排序。
• 根据访问顺序排序。

其中根据访问顺序排序时，每次 get 都会将访问的值移动到链表末尾，这样重复操作就能的到一个按照访问顺序排序的链表。

数据结构

    @Testpublic void test(){Map<String, Integer> map = new LinkedHashMap<String, Integer>();map.put("1",1) ;map.put("2",2) ;map.put("3",3) ;map.put("4",4) ;map.put("5",5) ;System.out.println(map.toString());}

调试可以看到 map 的组成：

打开源码可以看到：

    /*** The head of the doubly linked list.*/private transient Entry<K,V> header;/*** The iteration ordering method for this linked hash map: <tt>true</tt>* for access-order, <tt>false</tt> for insertion-order.** @serial*/private final boolean accessOrder;private static class Entry<K,V> extends HashMap.Entry<K,V> {// These fields comprise the doubly linked list used for iteration.Entry<K,V> before, after;Entry(int hash, K key, V value, HashMap.Entry<K,V> next) {super(hash, key, value, next);}}  

其中 Entry 继承于 HashMap 的 Entry，并新增了上下节点的指针，也就形成了双向链表。

还有一个 header 的成员变量，是这个双向链表的头结点。

上边的 demo 总结成一张图如下：

第一个类似于 HashMap 的结构，利用 Entry 中的 next 指针进行关联。

下边则是 LinkedHashMap 如何达到有序的关键。

就是利用了头节点和其余的各个节点之间通过 Entry 中的 after 和 before 指针进行关联。

其中还有一个 accessOrder 成员变量，默认是 false，默认按照插入顺序排序，为 true 时按照访问顺序排序，也可以调用:

    public LinkedHashMap(int initialCapacity,float loadFactor,boolean accessOrder) {super(initialCapacity, loadFactor);this.accessOrder = accessOrder;}

这个构造方法可以显示的传入 accessOrder。

构造方法

LinkedHashMap 的构造方法:

    public LinkedHashMap() {super();accessOrder = false;}

其实就是调用的 HashMap 的构造方法:

HashMap 实现：

    public HashMap(int initialCapacity, float loadFactor) {if (initialCapacity < 0)throw new IllegalArgumentException("Illegal initial capacity: " +initialCapacity);if (initialCapacity > MAXIMUM_CAPACITY)initialCapacity = MAXIMUM_CAPACITY;if (loadFactor <= 0 || Float.isNaN(loadFactor))throw new IllegalArgumentException("Illegal load factor: " +loadFactor);this.loadFactor = loadFactor;threshold = initialCapacity;//HashMap 只是定义了改方法，具体实现交给了 LinkedHashMapinit();}

可以看到里面有一个空的 init()，具体是由 LinkedHashMap 来实现的：

    @Overridevoid init() {header = new Entry<>(-1, null, null, null);header.before = header.after = header;}

其实也就是对 header 进行了初始化。

put 方法

看 LinkedHashMap 的 put() 方法之前先看看 HashMap 的 put 方法：

    public V put(K key, V value) {if (table == EMPTY_TABLE) {inflateTable(threshold);}if (key == null)return putForNullKey(value);int hash = hash(key);int i = indexFor(hash, table.length);for (Entry<K,V> e = table[i]; e != null; e = e.next) {Object k;if (e.hash == hash && ((k = e.key) == key || key.equals(k))) {V oldValue = e.value;e.value = value;//空实现，交给 LinkedHashMap 自己实现e.recordAccess(this);return oldValue;}}modCount++;// LinkedHashMap 对其重写addEntry(hash, key, value, i);return null;}// LinkedHashMap 对其重写void addEntry(int hash, K key, V value, int bucketIndex) {if ((size >= threshold) && (null != table[bucketIndex])) {resize(2 * table.length);hash = (null != key) ? hash(key) : 0;bucketIndex = indexFor(hash, table.length);}createEntry(hash, key, value, bucketIndex);}// LinkedHashMap 对其重写void createEntry(int hash, K key, V value, int bucketIndex) {Entry<K,V> e = table[bucketIndex];table[bucketIndex] = new Entry<>(hash, key, value, e);size++;}       

主体的实现都是借助于 HashMap 来完成的，只是对其中的 recordAccess(), addEntry(), createEntry() 进行了重写。

LinkedHashMap 的实现：

        //就是判断是否是根据访问顺序排序，如果是则需要将当前这个 Entry 移动到链表的末尾void recordAccess(HashMap<K,V> m) {LinkedHashMap<K,V> lm = (LinkedHashMap<K,V>)m;if (lm.accessOrder) {lm.modCount++;remove();addBefore(lm.header);}}//调用了 HashMap 的实现，并判断是否需要删除最少使用的 Entry(默认不删除)    void addEntry(int hash, K key, V value, int bucketIndex) {super.addEntry(hash, key, value, bucketIndex);// Remove eldest entry if instructedEntry<K,V> eldest = header.after;if (removeEldestEntry(eldest)) {removeEntryForKey(eldest.key);}}void createEntry(int hash, K key, V value, int bucketIndex) {HashMap.Entry<K,V> old = table[bucketIndex];Entry<K,V> e = new Entry<>(hash, key, value, old);//就多了这一步，将新增的 Entry 加入到 header 双向链表中table[bucketIndex] = e;e.addBefore(header);size++;}//写入到双向链表中private void addBefore(Entry<K,V> existingEntry) {after  = existingEntry;before = existingEntry.before;before.after = this;after.before = this;}  

get 方法

LinkedHashMap 的 get() 方法也重写了：

    public V get(Object key) {Entry<K,V> e = (Entry<K,V>)getEntry(key);if (e == null)return null;//多了一个判断是否是按照访问顺序排序，是则将当前的 Entry 移动到链表头部。e.recordAccess(this);return e.value;}void recordAccess(HashMap<K,V> m) {LinkedHashMap<K,V> lm = (LinkedHashMap<K,V>)m;if (lm.accessOrder) {lm.modCount++;//删除remove();//添加到头部addBefore(lm.header);}}    

clear() 清空就要比较简单了：

    //只需要把指针都指向自己即可，原本那些 Entry 没有引用之后就会被 JVM 自动回收。public void clear() {super.clear();header.before = header.after = header;}

总结

总的来说 LinkedHashMap 其实就是对 HashMap 进行了拓展，使用了双向链表来保证了顺序性。

因为是继承与 HashMap 的，所以一些 HashMap 存在的问题 LinkedHashMap 也会存在，比如不支持并发等。

号外

最近在总结一些 Java 相关的知识点，感兴趣的朋友可以一起维护。

地址: https://github.com/crossoverJie/Java-Interview