LinkedHashMap 的理解以及借助其实现LRU

LinkedHashMap中有一个参数 accessOrder，这个参数定义了LinkedHashMap的访问顺序。

LinkedHashMap中继承了Node，给Node新增了2个新的属性before和after

static class Entry<K,V> extends HashMap.Node<K,V> {Entry<K,V> before, after;Entry(int hash, K key, V value, Node<K,V> next) {super(hash, key, value, next);}
}

put方法

put方法LinkedHashMap没有重写，使用的是HashMap的put,但是其中还是有不同，重写了其中几个方法，先看代码：

final V putVal(int hash, K key, V value, boolean onlyIfAbsent,boolean evict) {Node<K,V>[] tab; Node<K,V> p; int n, i;if ((tab = table) == null || (n = tab.length) == 0)n = (tab = resize()).length;if ((p = tab[i = (n - 1) & hash]) == null)//重写newNode方法tab[i] = newNode(hash, key, value, null);else {Node<K,V> e; K k;if (p.hash == hash &&((k = p.key) == key || (key != null && key.equals(k))))e = p;else if (p instanceof TreeNode)e = ((TreeNode<K,V>)p).putTreeVal(this, tab, hash, key, value);else {for (int binCount = 0; ; ++binCount) {if ((e = p.next) == null) {//重写newNode方法p.next = newNode(hash, key, value, null);if (binCount >= TREEIFY_THRESHOLD - 1) // -1 for 1sttreeifyBin(tab, hash);break;}if (e.hash == hash &&((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k))))break;p = e;}}if (e != null) { // existing mapping for keyV oldValue = e.value;if (!onlyIfAbsent || oldValue == null)e.value = value;//重写afterNodeAccessafterNodeAccess(e);return oldValue;}}++modCount;if (++size > threshold)resize();//重写afterNodeInsertionafterNodeInsertion(evict);return null;
}

看下重写的这几个方法：

newNode方法:

实现了每调用一次newNode方法，利用before和after节点可把新节点插入到队尾。保证了一种调用newNode的顺序。

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;
}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;}
}

afterNodeAccess方法：

在put一个已存在的key时且 accessOrder 为true 时会调用，此方法会这个节点放到队伍的最后。

void afterNodeAccess(Node<K,V> e) { // move node to lastLinkedHashMap.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;elseb.after = a;if (a != null)a.before = b;elselast = b;if (last == null)head = p;else {p.before = last;last.after = p;}tail = p;++modCount;}
}

afterNodeInsertion方法

有新的Node时会调用，默认removeEldestEntry返回false,所以这一个方法什么都不做。不过可以看下如果返回不是false，则会删除head节点。这也是实现LRU的一个基础。

void afterNodeInsertion(boolean evict) { // possibly remove eldestLinkedHashMap.Entry<K,V> first;if (evict && (first = head) != null && removeEldestEntry(first)) {K key = first.key;removeNode(hash(key), key, null, false, true);}
}protected boolean removeEldestEntry(Map.Entry<K,V> eldest) {return false;
}

get方法

get方法会在accessOrder为true时把这个节点放到以before ,after为基础的一个双向链表的队尾。

public V get(Object key) {Node<K,V> e;if ((e = getNode(hash(key), key)) == null)return null;if (accessOrder)afterNodeAccess(e);return e.value;
}

foreach,keySet,entrySet遍历方法

所有的遍历在LinkedHashMap里都会重写，都是按照以before ,after为基础的一个双向链表的顺序进行遍历。

accessOrder变量

从上面的get和put过程可以发现，access为false时,则双向链表会变成一个按照插入顺序的链表。如果为true,则会变成按照访问顺序的一个链表。

如何借助LinkedHashMap来实现LRU

上面看到有一个方法removeEldestEntry，默认返回false，这个方法，顾名思义就是删除双向链表最开头的头部节点。

所以要实现LRU,只需要这样即可：

传入accessOrder为true,重写removeEldestEntry，根据缓存目标设置的size来决定在达到多少时来进行remove。

class LRU<K,V> extends LinkedHashMap<K, V>{public LRU(int initialCapacity,float loadFactor,boolean accessOrder) {super(initialCapacity,loadFactor,accessOrder);}@Overrideprotected boolean removeEldestEntry(java.util.Map.Entry<K, V> eldest) {if (this.size()>4) {return true;}return super.removeEldestEntry(eldest);}}