1 前言
LinkedHashMap繼承于HashMap，如果對(duì)HashMap原理還不清楚的同學(xué)，請(qǐng)先看上一篇：圖解HashMap原理
2 LinkedHashMap使用與實(shí)現(xiàn)
先來一張LinkedHashMap的結(jié)構(gòu)圖，不要虛，看完文章再來看這個(gè)圖，就秒懂了，先混個(gè)面熟：
2.1 應(yīng)用場(chǎng)景
HashMap是無序的，當(dāng)我們希望有順序地去存儲(chǔ)key-value時(shí)，就需要使用LinkedHashMap了。
Map<String, String> hashMap = new HashMap<String, String>();
hashMap.put("name1", "josan1");
hashMap.put("name2", "josan2");
hashMap.put("name3", "josan3");
Set<Entry<String, String>> set = hashMap.entrySet();
Iterator<Entry<String, String>> iterator = set.iterator();
while(iterator.hasNext()) {
Entry entry = iterator.next();
String key = (String) entry.getKey();
String value = (String) entry.getValue();
System.out.println("key:" + key + ",value:" + value);
}
我們是按照xxx1、xxx2、xxx3的順序插入的，但是輸出結(jié)果并不是按照順序的。
同樣的數(shù)據(jù)，我們?cè)僭囋嘗inkedHashMap
Map<String, String> linkedHashMap = new LinkedHashMap<>();
linkedHashMap.put("name1", "josan1");
linkedHashMap.put("name2", "josan2");
linkedHashMap.put("name3", "josan3");
Set<Entry<String, String>> set = linkedHashMap.entrySet();
Iterator<Entry<String, String>> iterator = set.iterator();
while(iterator.hasNext()) {
Entry entry = iterator.next();
String key = (String) entry.getKey();
String value = (String) entry.getValue();
System.out.println("key:" + key + ",value:" + value);
}
結(jié)果可知，LinkedHashMap是有序的，且默認(rèn)為插入順序。
2.2 簡(jiǎn)單使用
跟HashMap一樣，它也是提供了key-value的存儲(chǔ)方式，并提供了put和get方法來進(jìn)行數(shù)據(jù)存取。
LinkedHashMap<String, String> linkedHashMap = new LinkedHashMap<>();
linkedHashMap.put("name", "josan");
String name = linkedHashMap.get("name");
2.3 定義
LinkedHashMap繼承了HashMap，所以它們有很多相似的地方。
public class LinkedHashMap<K,V>
extends HashMap<K,V>
implements Map<K,V>
{
2.4 構(gòu)造方法
LinkedHashMap提供了多個(gè)構(gòu)造方法，我們先看空參的構(gòu)造方法。
public LinkedHashMap() {
// 調(diào)用HashMap的構(gòu)造方法，其實(shí)就是初始化Entry[] table
super();
// 這里是指是否基于訪問排序，默認(rèn)為false
accessOrder = false;
}
首先使用super調(diào)用了父類HashMap的構(gòu)造方法，其實(shí)就是根據(jù)初始容量、負(fù)載因子去初始化Entry[] table，詳細(xì)的看上一篇HashMap解析。
然后把a(bǔ)ccessOrder設(shè)置為false，這就跟存儲(chǔ)的順序有關(guān)了，LinkedHashMap存儲(chǔ)數(shù)據(jù)是有序的，而且分為兩種：插入順序和訪問順序。
這里accessOrder設(shè)置為false，表示不是訪問順序而是插入順序存儲(chǔ)的，這也是默認(rèn)值，表示LinkedHashMap中存儲(chǔ)的順序是按照調(diào)用put方法插入的順序進(jìn)行排序的。LinkedHashMap也提供了可以設(shè)置accessOrder的構(gòu)造方法，我們來看看這種模式下，它的順序有什么特點(diǎn)？
// 第三個(gè)參數(shù)用于指定accessOrder值
Map<String, String> linkedHashMap = new LinkedHashMap<>(16, 0.75f, true);
linkedHashMap.put("name1", "josan1");
linkedHashMap.put("name2", "josan2");
linkedHashMap.put("name3", "josan3");
System.out.println("開始時(shí)順序：");
Set<Entry<String, String>> set = linkedHashMap.entrySet();
Iterator<Entry<String, String>> iterator = set.iterator();
while(iterator.hasNext()) {
Entry entry = iterator.next();
String key = (String) entry.getKey();
String value = (String) entry.getValue();
System.out.println("key:" + key + ",value:" + value);
}
System.out.println("通過get方法，導(dǎo)致key為name1對(duì)應(yīng)的Entry到表尾");
linkedHashMap.get("name1");
Set<Entry<String, String>> set2 = linkedHashMap.entrySet();
Iterator<Entry<String, String>> iterator2 = set2.iterator();
while(iterator2.hasNext()) {
Entry entry = iterator2.next();
String key = (String) entry.getKey();
String value = (String) entry.getValue();
System.out.println("key:" + key + ",value:" + value);
}
因?yàn)檎{(diào)用了get("name1")導(dǎo)致了name1對(duì)應(yīng)的Entry移動(dòng)到了最后，這里只要知道LinkedHashMap有插入順序和訪問順序兩種就可以，后面會(huì)詳細(xì)講原理。
還記得，上一篇HashMap解析中提到，在HashMap的構(gòu)造函數(shù)中，調(diào)用了init方法，而在HashMap中init方法是空實(shí)現(xiàn)，但LinkedHashMap重寫了該方法，所以在LinkedHashMap的構(gòu)造方法里，調(diào)用了自身的init方法，init的重寫實(shí)現(xiàn)如下：
/**
* Called by superclass constructors and pseudoconstructors (clone,
* readObject) before any entries are inserted into the map. Initializes
* the chain.
*/
@Override
void init() {
// 創(chuàng)建了一個(gè)hash=-1，key、value、next都為null的Entry
header = new Entry<>(-1, null, null, null);
// 讓創(chuàng)建的Entry的before和after都指向自身，注意after不是之前提到的next
// 其實(shí)就是創(chuàng)建了一個(gè)只有頭部節(jié)點(diǎn)的雙向鏈表
header.before = header.after = header;
}
這好像跟我們上一篇HashMap提到的Entry有些不一樣，HashMap中靜態(tài)內(nèi)部類Entry是這樣定義的：
static class Entry<K,V> implements Map.Entry<K,V> {
final K key;
V value;
Entry<K,V> next;
int hash;
沒有before和after屬性啊！原來，LinkedHashMap有自己的靜態(tài)內(nèi)部類Entry，它繼承了HashMap.Entry，定義如下:
/**
* LinkedHashMap entry.
*/
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);
}
所以LinkedHashMap構(gòu)造函數(shù)，主要就是調(diào)用HashMap構(gòu)造函數(shù)初始化了一個(gè)Entry[] table，然后調(diào)用自身的init初始化了一個(gè)只有頭結(jié)點(diǎn)的雙向鏈表。完成了如下操作：
2.5 put方法
LinkedHashMap沒有重寫put方法，所以還是調(diào)用HashMap得到put方法，如下：
public V put(K key, V value) {
// 對(duì)key為null的處理
if (key == null)
return putForNullKey(value);
// 計(jì)算hash
int hash = hash(key);
// 得到在table中的index
int i = indexFor(hash, table.length);
// 遍歷table[index]，是否key已經(jīng)存在，存在則替換，并返回舊值
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;
e.recordAccess(this);
return oldValue;
}
}
modCount++;
// 如果key之前在table中不存在，則調(diào)用addEntry，LinkedHashMap重寫了該方法
addEntry(hash, key, value, i);
return null;
}
我們看看LinkedHashMap的addEntry方法：
void addEntry(int hash, K key, V value, int bucketIndex) {
// 調(diào)用父類的addEntry，增加一個(gè)Entry到HashMap中
super.addEntry(hash, key, value, bucketIndex);
// removeEldestEntry方法默認(rèn)返回false，不用考慮
Entry<K,V> eldest = header.after;
if (removeEldestEntry(eldest)) {
removeEntryForKey(eldest.key);
}
}
這里調(diào)用了父類HashMap的addEntry方法，如下：
void addEntry(int hash, K key, V value, int bucketIndex) {
// 擴(kuò)容相關(guān)
if ((size >= threshold) && (null != table[bucketIndex])) {
resize(2 * table.length);
hash = (null != key) ? hash(key) : 0;
bucketIndex = indexFor(hash, table.length);
}
// LinkedHashMap進(jìn)行了重寫
createEntry(hash, key, value, bucketIndex);
}
前面是擴(kuò)容相關(guān)的代碼，在上一篇HashMap解析中已經(jīng)講過了。這里主要看createEntry方法，LinkedHashMap進(jìn)行了重寫。
void createEntry(int hash, K key, V value, int bucketIndex) {
HashMap.Entry<K,V> old = table[bucketIndex];
// e就是新創(chuàng)建了Entry，會(huì)加入到table[bucketIndex]的表頭
Entry<K,V> e = new Entry<>(hash, key, value, old);
table[bucketIndex] = e;
// 把新創(chuàng)建的Entry，加入到雙向鏈表中
e.addBefore(header);
size++;
}
我們來看看LinkedHashMap.Entry的addBefore方法：
private void addBefore(Entry<K,V> existingEntry) {
after = existingEntry;
before = existingEntry.before;
before.after = this;
after.before = this;
}
從這里就可以看出，當(dāng)put元素時(shí)，不但要把它加入到HashMap中去，還要加入到雙向鏈表中，所以可以看出LinkedHashMap就是HashMap+雙向鏈表，下面用圖來表示逐步往LinkedHashMap中添加數(shù)據(jù)的過程，紅色部分是雙向鏈表，黑色部分是HashMap結(jié)構(gòu)，header是一個(gè)Entry類型的雙向鏈表表頭，本身不存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。
首先是只加入一個(gè)元素Entry1，假設(shè)index為0：
當(dāng)再加入一個(gè)元素Entry2，假設(shè)index為15：
當(dāng)再加入一個(gè)元素Entry3, 假設(shè)index也是0：
以上，就是LinkedHashMap的put的所有過程了，總體來看，跟HashMap的put類似，只不過多了把新增的Entry加入到雙向列表中。
2.6 擴(kuò)容
在HashMap的put方法中，如果發(fā)現(xiàn)前元素個(gè)數(shù)超過了擴(kuò)容閥值時(shí)，會(huì)調(diào)用resize方法，如下：
void resize(int newCapacity) {
Entry[] oldTable = table;
int oldCapacity = oldTable.length;
if (oldCapacity == MAXIMUM_CAPACITY) {
threshold = Integer.MAX_VALUE;
return;
}
Entry[] newTable = new Entry[newCapacity];
boolean oldAltHashing = useAltHashing;
useAltHashing |= sun.misc.VM.isBooted() &&
(newCapacity >= Holder.ALTERNATIVE_HASHING_THRESHOLD);
boolean rehash = oldAltHashing ^ useAltHashing;
// 把舊table的數(shù)據(jù)遷移到新table
transfer(newTable, rehash);
table = newTable;
threshold = (int)Math.min(newCapacity * loadFactor, MAXIMUM_CAPACITY + 1);
}
LinkedHashMap重寫了transfer方法，數(shù)據(jù)的遷移，它的實(shí)現(xiàn)如下：
void transfer(HashMap.Entry[] newTable, boolean rehash) {
// 擴(kuò)容后的容量是之前的2倍
int newCapacity = newTable.length;
// 遍歷雙向鏈表，把所有雙向鏈表中的Entry，重新就算hash，并加入到新的table中
for (Entry<K,V> e = header.after; e != header; e = e.after) {
if (rehash)
e.hash = (e.key == null) ? 0 : hash(e.key);
int index = indexFor(e.hash, newCapacity);
e.next = newTable[index];
newTable[index] = e;
}
}
可以看出，LinkedHashMap擴(kuò)容時(shí)，數(shù)據(jù)的再散列和HashMap是不一樣的。
HashMap是先遍歷舊table，再遍歷舊table中每個(gè)元素的單向鏈表，取得Entry以后，重新計(jì)算hash值，然后存放到新table的對(duì)應(yīng)位置。
LinkedHashMap是遍歷的雙向鏈表，取得每一個(gè)Entry，然后重新計(jì)算hash值，然后存放到新table的對(duì)應(yīng)位置。
從遍歷的效率來說，遍歷雙向鏈表的效率要高于遍歷table，因?yàn)楸闅v雙向鏈表是N次（N為元素個(gè)數(shù)）；而遍歷table是N+table的空余個(gè)數(shù)（N為元素個(gè)數(shù)）。
2.7 雙向鏈表的重排序
前面分析的，主要是當(dāng)前LinkedHashMap中不存在當(dāng)前key時(shí)，新增Entry的情況。當(dāng)key如果已經(jīng)存在時(shí)，則進(jìn)行更新Entry的value。就是HashMap的put方法中的如下代碼：
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;
// 重排序
e.recordAccess(this);
return oldValue;
}
}
主要看e.recordAccess(this)，這個(gè)方法跟訪問順序有關(guān)，而HashMap是無序的，所以在HashMap.Entry的recordAccess方法是空實(shí)現(xiàn)，但是LinkedHashMap是有序的,LinkedHashMap.Entry對(duì)recordAccess方法進(jìn)行了重寫。
void recordAccess(HashMap<K,V> m) {
LinkedHashMap<K,V> lm = (LinkedHashMap<K,V>)m;
// 如果LinkedHashMap的accessOrder為true，則進(jìn)行重排序
// 比如前面提到LruCache中使用到的LinkedHashMap的accessOrder屬性就為true
if (lm.accessOrder) {
lm.modCount++;
// 把更新的Entry從雙向鏈表中移除
remove();
// 再把更新的Entry加入到雙向鏈表的表尾
addBefore(lm.header);
}
}
在LinkedHashMap中，只有accessOrder為true，即是訪問順序模式，才會(huì)put時(shí)對(duì)更新的Entry進(jìn)行重新排序，而如果是插入順序模式時(shí)，不會(huì)重新排序，這里的排序跟在HashMap中存儲(chǔ)沒有關(guān)系，只是指在雙向鏈表中的順序。
舉個(gè)栗子：開始時(shí)，HashMap中有Entry1、Entry2、Entry3，并設(shè)置LinkedHashMap為訪問順序，則更新Entry1時(shí)，會(huì)先把Entry1從雙向鏈表中刪除，然后再把Entry1加入到雙向鏈表的表尾，而Entry1在HashMap結(jié)構(gòu)中的存儲(chǔ)位置沒有變化，對(duì)比圖如下所示：
2.8 get方法
LinkedHashMap有對(duì)get方法進(jìn)行了重寫，如下：
public V get(Object key) {
// 調(diào)用genEntry得到Entry
Entry<K,V> e = (Entry<K,V>)getEntry(key);
if (e == null)
return null;
// 如果LinkedHashMap是訪問順序的，則get時(shí)，也需要重新排序
e.recordAccess(this);
return e.value;
}
先是調(diào)用了getEntry方法，通過key得到Entry，而LinkedHashMap并沒有重寫getEntry方法，所以調(diào)用的是HashMap的getEntry方法，在上一篇文章中我們分析過HashMap的getEntry方法：首先通過key算出hash值，然后根據(jù)hash值算出在table中存儲(chǔ)的index，然后遍歷table[index]的單向鏈表去對(duì)比key，如果找到了就返回Entry。
后面調(diào)用了LinkedHashMap.Entry的recordAccess方法，上面分析過put過程中這個(gè)方法，其實(shí)就是在訪問順序的LinkedHashMap進(jìn)行了get操作以后，重新排序，把get的Entry移動(dòng)到雙向鏈表的表尾。
2.9 遍歷方式取數(shù)據(jù)
我們先來看看HashMap使用遍歷方式取數(shù)據(jù)的過程：
很明顯，這樣取出來的Entry順序肯定跟插入順序不同了，既然LinkedHashMap是有序的，那么它是怎么實(shí)現(xiàn)的呢？
先看看LinkedHashMap取遍歷方式獲取數(shù)據(jù)的代碼：
Map<String, String> linkedHashMap = new LinkedHashMap<>();
linkedHashMap.put("name1", "josan1");
linkedHashMap.put("name2", "josan2");
linkedHashMap.put("name3", "josan3");
// LinkedHashMap沒有重寫該方法，調(diào)用的HashMap中的entrySet方法
Set<Entry<String, String>> set = linkedHashMap.entrySet();
Iterator<Entry<String, String>> iterator = set.iterator();
while(iterator.hasNext()) {
Entry entry = iterator.next();
String key = (String) entry.getKey();
String value = (String) entry.getValue();
System.out.println("key:" + key + ",value:" + value);
}
LinkedHashMap沒有重寫entrySet方法，我們先來看HashMap中的entrySet，如下：
public Set<Map.Entry<K,V>> entrySet() {
return entrySet0();
}
private Set<Map.Entry<K,V>> entrySet0() {
Set<Map.Entry<K,V>> es = entrySet;
return es != null ? es : (entrySet = new EntrySet());
}
private final class EntrySet extends AbstractSet<Map.Entry<K,V>> {
public Iterator<Map.Entry<K,V>> iterator() {
return newEntryIterator();
}
// 無關(guān)代碼
......
}
可以看到，HashMap的entrySet方法，其實(shí)就是返回了一個(gè)EntrySet對(duì)象。
我們得到EntrySet會(huì)調(diào)用它的iterator方法去得到迭代器Iterator，從上面的代碼也可以看到，iterator方法中直接調(diào)用了newEntryIterator方法并返回，而LinkedHashMap重寫了該方法
Iterator<Map.Entry<K,V>> newEntryIterator() {
return new EntryIterator();
}
這里直接返回了EntryIterator對(duì)象，這個(gè)和上一篇HashMap中的newEntryIterator方法中一模一樣，都是返回了EntryIterator對(duì)象，其實(shí)他們返回的是各自的內(nèi)部類。我們來看看LinkedHashMap中EntryIterator的定義：
private class EntryIterator extends LinkedHashIterator<Map.Entry<K,V>> {
public Map.Entry<K,V> next() {
return nextEntry();
}
}
該類是繼承LinkedHashIterator，并重寫了next方法；而HashMap中是繼承HashIterator。
我們?cè)賮砜纯碙inkedHashIterator的定義：
private abstract class LinkedHashIterator<T> implements Iterator<T> {
// 默認(rèn)下一個(gè)返回的Entry為雙向鏈表表頭的下一個(gè)元素
Entry<K,V> nextEntry = header.after;
Entry<K,V> lastReturned = null;
public boolean hasNext() {
return nextEntry != header;
}
Entry<K,V> nextEntry() {
if (modCount != expectedModCount)
throw new ConcurrentModificationException();
if (nextEntry == header)
throw new NoSuchElementException();
Entry<K,V> e = lastReturned = nextEntry;
nextEntry = e.after;
return e;
}
// 不相關(guān)代碼
......
}
我們先不看整個(gè)類的實(shí)現(xiàn)，只要知道在LinkedHashMap中，Iterator<Entry<String, String>> iterator = set.iterator()，這段代碼會(huì)返回一個(gè)繼承LinkedHashIterator的Iterator，它有著跟HashIterator不一樣的遍歷規(guī)則。
接著，我們會(huì)用while(iterator.hasNext())去循環(huán)判斷是否有下一個(gè)元素，LinkedHashMap中的EntryIterator沒有重寫該方法，所以還是調(diào)用LinkedHashIterator中的hasNext方法，如下：
public boolean hasNext() {
// 下一個(gè)應(yīng)該返回的Entry是否就是雙向鏈表的頭結(jié)點(diǎn)
// 有兩種情況：1.LinkedHashMap中沒有元素；2.遍歷完雙向鏈表回到頭部
return nextEntry != header;
}
nextEntry表示下一個(gè)應(yīng)該返回的Entry，默認(rèn)值是header.after，即雙向鏈表表頭的下一個(gè)元素。而上面介紹到，LinkedHashMap在初始化時(shí)，會(huì)調(diào)用init方法去初始化一個(gè)before和after都指向自身的Entry，但是put過程會(huì)把新增加的Entry加入到雙向鏈表的表尾，所以只要LinkedHashMap中有元素，第一次調(diào)用hasNext肯定不會(huì)為false。
然后我們會(huì)調(diào)用next方法去取出Entry，LinkedHashMap中的EntryIterator重寫了該方法，如下：
public Map.Entry<K,V> next() {
return nextEntry();
}
而它自身又沒有重寫nextEntry方法，所以還是調(diào)用的LinkedHashIterator中的nextEntry方法：
Entry<K,V> nextEntry() {
// 保存應(yīng)該返回的Entry
Entry<K,V> e = lastReturned = nextEntry;
//把當(dāng)前應(yīng)該返回的Entry的after作為下一個(gè)應(yīng)該返回的Entry
nextEntry = e.after;
// 返回當(dāng)前應(yīng)該返回的Entry
return e;
}
這里其實(shí)遍歷的是雙向鏈表，所以不會(huì)存在HashMap中需要尋找下一條單向鏈表的情況，從頭結(jié)點(diǎn)Entry header的下一個(gè)節(jié)點(diǎn)開始，只要把當(dāng)前返回的Entry的after作為下一個(gè)應(yīng)該返回的節(jié)點(diǎn)即可。直到到達(dá)雙向鏈表的尾部時(shí)，after為雙向鏈表的表頭節(jié)點(diǎn)Entry header，這時(shí)候hasNext就會(huì)返回false，表示沒有下一個(gè)元素了。LinkedHashMap的遍歷取值如下圖所示：
易知，遍歷出來的結(jié)果為Entry1、Entry2...Entry6。
可得，LinkedHashMap是有序的，且是通過雙向鏈表來保證順序的。
2.10 remove方法
LinkedHashMap沒有提供remove方法，所以調(diào)用的是HashMap的remove方法，實(shí)現(xiàn)如下：
public V remove(Object key) {
Entry<K,V> e = removeEntryForKey(key);
return (e == null ? null : e.value);
}
final Entry<K,V> removeEntryForKey(Object key) {
int hash = (key == null) ? 0 : hash(key);
int i = indexFor(hash, table.length);
Entry<K,V> prev = table[i];
Entry<K,V> e = prev;
while (e != null) {
Entry<K,V> next = e.next;
Object k;
if (e.hash == hash &&
((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k)))) {
modCount++;
size--;
if (prev == e)
table[i] = next;
else
prev.next = next;
// LinkedHashMap.Entry重寫了該方法
e.recordRemoval(this);
return e;
}
prev = e;
e = next;
}
return e;
}
在上一篇HashMap中就分析了remove過程，其實(shí)就是斷開其他對(duì)象對(duì)自己的引用。比如被刪除Entry是在單向鏈表的表頭，則讓它的next放到表頭，這樣它就沒有被引用了；如果不是在表頭，它是被別的Entry的next引用著，這時(shí)候就讓上一個(gè)Entry的next指向它自己的next，這樣，它也就沒被引用了。
在HashMap.Entry中recordRemoval方法是空實(shí)現(xiàn)，但是LinkedHashMap.Entry對(duì)其進(jìn)行了重寫，如下：
void recordRemoval(HashMap<K,V> m) {
remove();
}
private void remove() {
before.after = after;
after.before = before;
}
易知，這是要把雙向鏈表中的Entry刪除，也就是要斷開當(dāng)前要被刪除的Entry被其他對(duì)象通過after和before的方式引用。
所以，LinkedHashMap的remove操作。首先把它從table中刪除，即斷開table或者其他對(duì)象通過next對(duì)其引用，然后也要把它從雙向鏈表中刪除，斷開其他對(duì)應(yīng)通過after和before對(duì)其引用。
3 HashMap與LinkedHashMap的結(jié)構(gòu)對(duì)比
再來看看HashMap和LinkedHashMap的結(jié)構(gòu)圖，是不是秒懂了。LinkedHashMap其實(shí)就是可以看成HashMap的基礎(chǔ)上，多了一個(gè)雙向鏈表來維持順序。
4 LinkedHashMap在Android中的應(yīng)用
在Android中使用圖片時(shí)，一般會(huì)用LruCacha做圖片的內(nèi)存緩存，它里面就是使用LinkedHashMap來實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)的。
public class LruCache<K, V> {
private final LinkedHashMap<K, V> map;
public LruCache(int maxSize) {
if (maxSize <= 0) {
throw new IllegalArgumentException("maxSize <= 0");
}
this.maxSize = maxSize;
// 注意第三個(gè)參數(shù)，是accessOrder，這里為true，后面會(huì)講到
this.map = new LinkedHashMap<K, V>(0, 0.75f, true);
}
前面提到了，accessOrder為true，表示LinkedHashMap為訪問順序，當(dāng)對(duì)已存在LinkedHashMap中的Entry進(jìn)行g(shù)et和put操作時(shí)，會(huì)把Entry移動(dòng)到雙向鏈表的表尾（其實(shí)是先刪除，再插入）。
我們拿LruCache的put方法舉例：
public final V put(K key, V value) {
if (key == null || value == null) {
throw new NullPointerException("key == null || value == null");
}
V previous;
// 對(duì)map進(jìn)行操作之前，先進(jìn)行同步操作
synchronized (this) {
putCount++;
size += safeSizeOf(key, value);
previous = map.put(key, value);
if (previous != null) {
size -= safeSizeOf(key, previous);
}
}
if (previous != null) {
entryRemoved(false, key, previous, value);
}
// 整理內(nèi)存，看是否需要移除LinkedHashMap中的元素
trimToSize(maxSize);
return previous;
}
之前提到了，HashMap是線程不安全的，LinkedHashMap同樣是線程不安全的。所以在對(duì)調(diào)用LinkedHashMap的put方法時(shí)，先使用synchronized 進(jìn)行了同步操作。
我們最關(guān)心的是倒數(shù)第一行代碼，其中maxSize為我們給LruCache設(shè)置的最大緩存大小。我們看看該方法：
/**
* Remove the eldest entries until the total of remaining entries is at or
* below the requested size.
*
* @param maxSize the maximum size of the cache before returning. May be -1
* to evict even 0-sized elements.
*/
public void trimToSize(int maxSize) {
// while死循環(huán)，直到滿足當(dāng)前緩存大小小于或等于最大可緩存大小
while (true) {
K key;
V value;
// 線程不安全，需要同步
synchronized (this) {
if (size < 0 || (map.isEmpty() && size != 0)) {
throw new IllegalStateException(getClass().getName()
+ ".sizeOf() is reporting inconsistent results!");
}
// 如果當(dāng)前緩存的大小，已經(jīng)小于等于最大可緩存大小，則直接返回
// 不需要再移除LinkedHashMap中的數(shù)據(jù)
if (size <= maxSize || map.isEmpty()) {
break;
}
// 得到的就是雙向鏈表表頭header的下一個(gè)Entry
Map.Entry<K, V> toEvict = map.entrySet().iterator().next();
key = toEvict.getKey();
value = toEvict.getValue();
// 移除當(dāng)前取出的Entry
map.remove(key);
// 從新計(jì)算當(dāng)前的緩存大小
size -= safeSizeOf(key, value);
evictionCount++;
}
entryRemoved(true, key, value, null);
}
}
從注釋上就可以看出，該方法就是不斷移除LinkedHashMap中雙向鏈表表頭的元素，直到當(dāng)前緩存大小小于或等于最大可緩存的大小。
由前面的重排序我們知道，對(duì)LinkedHashMap的put和get操作，都會(huì)讓被操作的Entry移動(dòng)到雙向鏈表的表尾，而移除是從map.entrySet().iterator().next()開始的，也就是雙向鏈表的表頭的header的after開始的，這也就符合了LRU算法的需求。
下圖表示了LinkedHashMap中刪除、添加、get/put已存在的Entry操作。
紅色表示初始狀態(tài)
紫色表示緩存圖片大小超過了最大可緩存大小時(shí)，才能夠表頭移除Entry1
藍(lán)色表示對(duì)已存在的Entry3進(jìn)行了get/put操作，把它移動(dòng)到雙向鏈表表尾
綠色表示新增一個(gè)Entry7，插入到雙向鏈表的表尾（暫時(shí)不考慮在HashMap中的位置）
5 總結(jié)
- LinkedHashMap是繼承于HashMap，是基于HashMap和雙向鏈表來實(shí)現(xiàn)的。
- HashMap無序；LinkedHashMap有序，可分為插入順序和訪問順序兩種。如果是訪問順序，那put和get操作已存在的Entry時(shí)，都會(huì)把Entry移動(dòng)到雙向鏈表的表尾(其實(shí)是先刪除再插入)。
- LinkedHashMap存取數(shù)據(jù)，還是跟HashMap一樣使用的Entry[]的方式，雙向鏈表只是為了保證順序。
- LinkedHashMap是線程不安全的。
