LinkedHashMap 深度解析：独家揭秘其原理与实现

2023-10-31 10:47:17

在 Java 的浩瀚生态中，LinkedHashMap 作为 HashMap 的延伸，以其有序的魅力脱颖而出。它巧妙地将 HashMap 的灵活高效与链表的线性遍历相结合，打造出一种兼具存储和顺序遍历优势的数据结构。本文将带你踏上一段深入探索 LinkedHashMap 原理与实现的旅程，揭开它独一无二的面纱。

HashMap 的基石

LinkedHashMap 的底层架构牢牢建立在 HashMap 之上。HashMap 是一种基于哈希表的动态数组，它通过哈希函数将键值对映射到相应的存储位置，实现快速检索和插入。然而，HashMap 缺乏对元素插入顺序的保证，这正是 LinkedHashMap 闪耀登场的地方。

引入链表元素

LinkedHashMap 的关键创新在于引入了两个指针：head 和 tail。这两个指针分别指向链表的头部和尾部，将 HashMap 中的元素连接成一个有序的队列。当新元素插入 HashMap 时，它们会被自动添加到链表的尾部。这种机制确保了元素保持其插入的顺序。

遍历的优势

有序排列的元素带来了巨大的便利性。与 HashMap 的无序遍历不同，LinkedHashMap 允许你按照元素的插入顺序对其进行遍历。这种特性对于需要保留元素插入顺序的场景至关重要，例如缓存管理、历史记录跟踪和有序队列实现。

源码剖析

让我们深入 LinkedHashMap 的源代码，一探其内部运作的奥秘：

public class LinkedHashMap<K,V> extends HashMap<K,V> {

    private transient Entry<K,V> head;
    private transient Entry<K,V> tail;

    public LinkedHashMap(int initialCapacity, float loadFactor) {
        super(initialCapacity, loadFactor);
    }

    @Override
    protected void addEntry(int hash, K key, V value, int bucketIndex) {
        super.addEntry(hash, key, value, bucketIndex);
        Entry<K,V> newEntry = table[bucketIndex];
        newEntry.before = tail;
        if (tail != null) {
            tail.after = newEntry;
        }
        tail = newEntry;
        if (head == null) {
            head = newEntry;
        }
    }
}