Map映射LinkedHashSet与LinkedHashMap应用解析

Map映射LinkedHashSet与LinkedHashMap应用解析

目录总体介绍LinkedHashMapget()put()remove()LinkedHashSetLinkedHashMap经典用法

总体介绍

如果你已看过前面关于HashSet和HashMap，以及TreeSet和TreeMap的讲解，一定能够想到本文将要讲解的LinkedHashSet和LinkedHashMap其实也是一回事。LinkedHashSet和LinkedHashMap在java里也有着相同的实现，前者仅仅是对后者做了一层包装，也就是说LinkedHashSet里面有一个LinkedHashMap(适配器模式)。因此本文将重点分析LinkedHashMap。

LinkedHashMap实现了Map接口，即允许放入key为null的元素，也允许插入value为null的元素。从名字上可以看出该容器是linked list和HashMap的混合体，也就是说它同时满足HashMap和linked list的某些特性。可将LinkedHashMap看作采用linked list增强的HashMap。

事实上LinkedHashMap是HashMap的直接子类，二者唯一的区别是LinkedHashMap在HashMap的基础上，采用双向链表(doubly-linked list)的形式将所有entry连接起来，这样是为保证元素的迭代顺序跟插入顺序相同。上图给出了LinkedHashMap的结构图，主体部分跟HashMap完全一样，多了header指向双向链表的头部(是一个哑元)，该双向链表的迭代顺序就是entry的插入顺序。

除了可以保迭代历顺序，这种结构还有一个好处 : 迭代LinkedHashMap时不需要像HashMap那样遍历整个table，而只需要直接遍历header指向的双向链表即可，也就是说LinkedHashMap的迭代时间就只跟entry的个数相关，而跟table的大小无关。

有两个参数可以影响LinkedHashMap的性能: 初始容量(inital capacity)和负载系数(load factor)。初始容量指定了初始table的大小，负载系数用来指定自动扩容的临界值。当entry的数量超过capacity*load_factor时，容器将自动扩容并重新哈希。对于插入元素较多的场景，将初始容量设大可以减少重新哈希的次数。

将对象放入到LinkedHashMap或LinkedHashSet中时，有两个方法需要特别关心: hashCode()和equals()。hashCode()方法决定了对象会被放到哪个bucket里，当多个对象的哈希值冲突时，equals()方法决定了这些对象是否是“同一个对象”。所以，如果要将自定义的对象放入到LinkedHashMap或LinkedHashSet中，需要@Override hashCode()和equals()方法。

通过如下方式可以得到一个跟源Map 迭代顺序一样的LinkedHashMap:

void foo(Map m) {

Map copy = new LinkedHashMap(m);

...

}

出于性能原因，LinkedHashMap是非同步的(not synchronized)，如果需要在多线程环境使用，需要程序员手动同步；或者通过如下方式将LinkedHashMap包装成(wrapped)同步的:

Map m = Collections.synchronizedMap(new LinkedHashMap(...));

LinkedHashMap

get()

get(Object key)方法根据指定的key值返回对应的value。该方法跟HashMap.get()方法的流程几乎完全一样

put()

put(K key, V value)方法是将指定的key, value对添加到map里。该方法首先会对map做一次查找，看是否包含该元组，如果已经包含则直接返回，查找过程类似于get()方法；如果没有找到，则会通过addEntry(int hash, K key, V value, int bucketIndex)方法插入新的entry。

注意，这里的插入有两重含义:

从table的角度看，新的entry需要插入到对应的bucket里，当有哈希冲突时，采用头插法将新的entry插入到冲突链表的头部。

从header的角度看，新的entry需要插入到双向链表的尾部。

addEntry()源码如下:

// LinkedHashMap.addEntry()

void addEntry(int hash, K key, V value, int bucketIndex) {

if ((size >= threshold) && (null != table[bucketIndex])) {

resize(2 * table.length);// 自动扩容，并重新哈希

hash = (null != key) ? hash(key) : 0;

bucketIndex = hash & (table.length-1);// hash%table.length

}

// 1.在冲突链表头部插入新的entry

HashMap.Entry old = table[bucketIndex];

Entry e = new Entry<>(hash, key, value, old);

table[bucketIndex] = e;

// 2.在双向链表的尾部插入新的entry

e.addBefore(header);

size++;

}

上述代码中用到了addBefore()方法将新entry e插入到双向链表头引用header的前面，这样e就成为双向链表中的最后一个元素。addBefore()的源码如下:

// LinkedHashMap.Entry.addBefor()，将this插入到existingEntry的前面

private void addBefore(Entry existingEntry) {

after = existingEntry;

before = existingEntry.before;

before.after = this;

after.before = this;

}

上述代码只是简单修改相关entry的引用而已。

remove()

remove(Object key)的作用是删除key值对应的entry，该方法的具体逻辑是在removeEntryForKey(Object key)里实现的。

removeEntryForKey()方法会首先找到key值对应的entry，然后删除该entry(修改链表的相应引用)。查找过程跟get()方法类似。

注意，这里的删除也有两重含义:

从table的角度看，需要将该entry从对应的bucket里删除，如果对应的冲突链表不空，需要修改冲突链表的相应引用。

从header的角度来看，需要将该entry从双向链表中删除，同时修改链表中前面以及后面元素的相应引用。

removeEntryForKey()对应的源码如下:

// LinkedHashMap.removeEntryForKey()，删除key值对应的entry

http://final Entry removeEntryForKey(Object key) {

......

int hash = (key == null) ? 0 : hash(key);

int i = indexFor(hash, table.length);// hash&(table.length-1)

Entry prev = table[i];// 得到冲突链表

Entry e = prev;

while (e != null) {// 遍历冲突链表

Entry next = e.next;

Object k;

if (e.hash == hash &&

((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k)))) {// 找到要删除的entry

modCount++; size--;

// 1. 将e从对应bucket的冲突链表中删除

if (prev == e) table[i] = next;

else prev.next = next;

// 2. 将e从双向链表中删除

e.before.after = e.after;

e.after.before = e.before;

return e;

}

prev = e; e = next;

}http://

return e;

}

LinkedHashSet

前面已经说过LinkedHashSet是对LinkedHashMap的简单包装，对LinkedHashSet的函数调用都会转换成合适的LinkedHashMap方法，因此LinkedHashSet的实现非常简单，这里不再赘述。

public class LinkedHashSet

extends HashSet

implements Set, Cloneable, java.io.Serializable {

......

// LinkedHashSet里面有一个LinkedHashMap

public LinkedHashSet(int initialCapacity, float loadFactor) {

map = new LinkedHashMap<>(initialCapacity, loadFactor);

}

......

public boolean add(E e) {

//简单的方法转换

return map.put(e, PRESENT)==null;

}

......

}

LinkedHashMap经典用法

LinkedHashMap除了可以保证迭代顺序外࿰c;还有一个非常有用的用法: 可以轻松实现一个采用了FIFO替换策略的缓存。具体说来，LinkedHashMap有一个子类方法

protected boolean removeEldestEntry(Map.Entry eldest)

该方法的作用是告诉Map是否要删除“最老”的Entry，所谓最老就是当前Map中最早插入的Entry，如果该方法返回true，最老的那个元素就会被删除。在每次插入新元素的之后LinkedHashMap会自动询问removeEldestEntry()是否要删除最老的元素。这样只需要在子类中重载该方法，当元素个数超过一定数量时让removeEldestEntry()返回true，就能够实现一个固定大小的FIFO策略的缓存。示例代码如下:

/** 一个固定大小的FIFO替换策略的缓存 */

class FIFOCache extends LinkedHashMap{

private final int cacheSize;

public FIFOCache(int cacheSize){

this.cacheSize = cacheSize;

}

// 当Entry个数超过cacheSize时，删除最老的Entry

@Override

protected boolean removeEldestEntry(Map.Entry eldest) {

return size() > cacheSize;

}

}

以上就是Map映射LinkedHashSet与LinkedHashMap示例解析的详细内容，更多关于Map映射LinkedHashSet与LinkedHashMap的资料请关注我们其它相关文章！

版权声明：本文内容由网络用户投稿，版权归原作者所有，本站不拥有其著作权，亦不承担相应法律责任。如果您发现本站中有涉嫌抄袭或描述失实的内容，请联系我们jiasou666@gmail.com 处理，核实后本网站将在24小时内删除侵权内容。