LinkedHashMap源码及LRU算法应用

先来说说它的特点，然后在一一通过分析源码来验证其实现原理

1、能够保证插入元素的顺序。深入一点讲，有两种迭代元素的方式，一种是按照插入元素时的顺序迭代，比如，插入A,B,C，那么迭代也是A,B,C，另一种是按照访问顺序，比如，在迭代前，访问了B，那么迭代的顺序就是A,C,B，比如在迭代前，访问了B，接着又访问了A，那么迭代顺序为C,B,A，比如，在迭代前访问了B，接着又访问了B，然后在访问了A，迭代顺序还是C,B,A。要说明的意思就是不是近期访问的次数最多，就放最后面迭代，而是看迭代前被访问的时间长短决定。

2、内部存储的元素的模型。entry是下面这样的，相比HashMap，多了两个属性，一个before，一个after。next和after有时候会指向同一个entry，有时候next指向null，而after指向entry。这个具体后面分析。

3、linkedHashMap和HashMap在存储操作上是一样的，但是LinkedHashMap多的东西是会记住在此之前插入的元素，这些元素不一定是在一个桶中，画个图。

也就是说，对于linkedHashMap的基本操作还是和HashMap一样，在其上面加了两个属性，也就是为了记录前一个插入的元素和记录后一个插入的元素。也就是只要和hashmap一样进行操作之后把这两个属性的值设置好，就OK了。注意一点，会有一个header的实体，目的是为了记录第一个插入的元素是谁，在遍历的时候能够找到第一个元素。实际上存储的样子就像上面这个图一样，这里要分清楚哦。实际上的存储方式是和hashMap一样，但是同时增加了一个新的东西就是双向循环链表。就是因为有了这个双向循环链表，LinkedHashMap才和HashMap不一样。

4、其他一些比如如何实现的循环双向链表，插入顺序和访问顺序如何实现的就看下面的详细讲解了。

/**
     * LinkedHashMap entry.
     */
    private static class Entry<K,V> extends HashMap.Entry<K,V> {
        // These fields comprise the doubly linked list used for iteration.
        //通过上面这句源码的解释，我们可以知道这两个字段，是用来给迭代时使用的，相当于一个双向链表，实际上用的时候，操作LinkedHashMap的entry和操作HashMap的Entry是一样的，只操作相同的四个属性，这两个字段是由linkedHashMap中一些方法所操作。所以LinkedHashMap的很多方法度是直接继承自HashMap。
        //before：指向前一个entry元素。after：指向后一个entry元素
        Entry<K,V> before, after;
        //使用的是HashMap的Entry构造,调用父类构造器
        Entry(int hash, K key, V value, HashMap.Entry<K,V> next) {
            super(hash, key, value, next);
        }
        //删除当前的entry
        private void remove() {
            before.after = after;
            after.before = before;
        }
        //一般传进来的都是header，把当前的entry（也就是this）插入到链表的末尾，同时更新一下四个引用关系
        private void addBefore(Entry<K,V> existingEntry) {
            after  = existingEntry;
            before = existingEntry.before;
            before.after = this;
            after.before = this;
        }
        //在LRU算法里，一般很少访问的元素都会排在双向循环链表的靠前部分，而经常访问的元素一般都是在双向链表的靠后部分，而这些功能就是取决于该方法的。当前的entry被访问到时，我们调用此方法，先删除掉当前链表里的
this（就是entry），然后再通过addBefore方法把this重新添加到链表的尾部，并且更新一下四个引用（当然这都是addBefore里的过程了），这样，访问到的元素就转移到了末尾，达到了活跃更新的状态
        void recordAccess(HashMap<K,V> m) {
            LinkedHashMap<K,V> lm = (LinkedHashMap<K,V>)m;
            if (lm.accessOrder) {
                lm.modCount++;
                remove();
                addBefore(lm.header);
            }
        }

        void recordRemoval(HashMap<K,V> m) {
            remove();
        }
    }

　　接下来就是常用方法操作了，例如put方法（该方法是继承于HashMap的）：

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;
                //如果该entry存在，直接改值，然后将该entry移到末尾
                e.recordAccess(this);
                return oldValue;
            }
        }

        modCount++;
        //注意，这里的addEntry方法是被LinkedHashMap覆盖了，所以调用的其实是LinkedHashMap的addEntry
        addEntry(hash, key, value, i);
        return null;
    }

LinkedHashMap源码及LRU算法应用

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