轉載自 http://zhangshixi.iteye.com/blog/673789

1. LinkedHashMap概述：

LinkedHashMap是Map接口的哈希表和鏈接列表實現，具有可預知的叠代順序。此實現提供所有可選的映射操作，並允許使用null值和null鍵。此類不保證映射的順序，特別是它不保證該順序恒久不變。
LinkedHashMap實現與HashMap的不同之處在於，後者維護著一個運行於所有條目的雙重鏈接列表。此鏈接列表定義了叠代順序，該叠代順序可以是插入順序或者是訪問順序。
註意，此實現不是同步的。如果多個線程同時訪問鏈接的哈希映射，而其中至少一個線程從結構上修改了該映射，則它必須保持外部同步。

2. LinkedHashMap的實現：

對於LinkedHashMap而言，它繼承與HashMap、底層使用哈希表與雙向鏈表來保存所有元素。其基本操作與父類HashMap相似，它通過重寫父類相關的方法，來實現自己的鏈接列表特性。下面我們來分析LinkedHashMap的源代碼：

1) Entry元素：

LinkedHashMap采用的hash算法和HashMap相同，但是它重新定義了數組中保存的元素Entry，該Entry除了保存當前對象的引用外，還保存了其上一個元素before和下一個元素after的引用，從而在哈希表的基礎上又構成了雙向鏈接列表。看源代碼：

1. /**
2. * 雙向鏈表的表頭元素。
3. */
4. private transient Entry<K,V> header;
6. /**
7. * LinkedHashMap的Entry元素。
8. * 繼承HashMap的Entry元素，又保存了其上一個元素before和下一個元素after的引用。
9. */
10. private static class Entry<K,V> extends HashMap.Entry<K,V> {
11. Entry<K,V> before, after;
12. ……
13. }

2) 初始化：

通過源代碼可以看出，在LinkedHashMap的構造方法中，實際調用了父類HashMap的相關構造方法來構造一個底層存放的table數組。如：

1. public LinkedHashMap(int initialCapacity, float loadFactor) {
2. super(initialCapacity, loadFactor);
3. accessOrder = false;
4. }

HashMap中的相關構造方法：

1. public HashMap(int initialCapacity, float loadFactor) {
2. if (initialCapacity < 0)
3. throw new IllegalArgumentException("Illegal initial capacity: " +
4. initialCapacity);
5. if (initialCapacity > MAXIMUM_CAPACITY)
6. initialCapacity = MAXIMUM_CAPACITY;
7. if (loadFactor <= 0 || Float.isNaN(loadFactor))
8. throw new IllegalArgumentException("Illegal load factor: " +
9. loadFactor);
11. // Find a power of 2 >= initialCapacity
12. int capacity = 1;
13. while (capacity < initialCapacity)
14. capacity <<= 1;
16. this.loadFactor = loadFactor;
17. threshold = (int)(capacity * loadFactor);
18. table = new Entry[capacity];
19. init();
20. }

我們已經知道LinkedHashMap的Entry元素繼承HashMap的Entry，提供了雙向鏈表的功能。在上述HashMap的構造器
中，最後會調用init()方法，進行相關的初始化，這個方法在HashMap的實現中並無意義，只是提供給子類實現相關的初始化調用。
LinkedHashMap重寫了init()方法，在調用父類的構造方法完成構造後，進一步實現了對其元素Entry的初始化操作。

1. void init() {
2. header = new Entry<K,V>(-1, null, null, null);
3. header.before = header.after = header;
4. }

3) 存儲：

LinkedHashMap並未重寫父類HashMap的put方法，而是重寫了父類HashMap的put方法調用的子方法void addEntry(int hash, K key, V value, int bucketIndex) 和void createEntry(int hash, K key, V value, int bucketIndex)，提供了自己特有的雙向鏈接列表的實現。

1. void addEntry(int hash, K key, V value, int bucketIndex) {
2. // 調用create方法，將新元素以雙向鏈表的的形式加入到映射中。
3. createEntry(hash, key, value, bucketIndex);
5. // 刪除最近最少使用元素的策略定義
6. Entry<K,V> eldest = header.after;
7. if (removeEldestEntry(eldest)) {
8. removeEntryForKey(eldest.key);
9. } else {
10. if (size >= threshold)
11. resize(2 * table.length);
12. }
13. }

1. void createEntry(int hash, K key, V value, int bucketIndex) {
2. HashMap.Entry<K,V> old = table[bucketIndex];
3. Entry<K,V> e = new Entry<K,V>(hash, key, value, old);
4. table[bucketIndex] = e;
5. // 調用元素的addBrefore方法，將元素加入到哈希、雙向鏈接列表。
6. e.addBefore(header);
7. size++;
8. }

1. private void addBefore(Entry<K,V> existingEntry) {
2. after = existingEntry;
3. before = existingEntry.before;
4. before.after = this;
5. after.before = this;
6. }

4) 讀取：

LinkedHashMap重寫了父類HashMap的get方法，實際在調用父類getEntry()方法取得查找的元素後，再判斷當排序模式accessOrder為true時，記錄訪問順序，將最新訪問的元素添加到雙向鏈表的表頭，並從原來的位置刪除。由於的鏈表的增加、刪除操作是常量級的，故並不會帶來性能的損失。

1. public V get(Object key) {
2. // 調用父類HashMap的getEntry()方法，取得要查找的元素。
3. Entry<K,V> e = (Entry<K,V>)getEntry(key);
4. if (e == null)
5. return null;
6. // 記錄訪問順序。
7. e.recordAccess(this);
8. return e.value;
9. }

1. void recordAccess(HashMap<K,V> m) {
2. LinkedHashMap<K,V> lm = (LinkedHashMap<K,V>)m;
3. // 如果定義了LinkedHashMap的叠代順序為訪問順序，
4. // 則刪除以前位置上的元素，並將最新訪問的元素添加到鏈表表頭。
5. if (lm.accessOrder) {
6. lm.modCount++;
7. remove();
8. addBefore(lm.header);
9. }
10. }

5) 排序模式：

LinkedHashMap定義了排序模式accessOrder，該屬性為boolean型變量，對於訪問順序，為true；對於插入順序，則為false。

1. private final boolean accessOrder;

一般情況下，不必指定排序模式，其叠代順序即為默認為插入順序。看LinkedHashMap的構造方法，如：

1. public LinkedHashMap(int initialCapacity, float loadFactor) {
2. super(initialCapacity, loadFactor);
3. accessOrder = false;
4. }

這些構造方法都會默認指定排序模式為插入順序。如果你想構造一個LinkedHashMap，並打算按從近期訪問最少到近期訪問最多的順序（即訪問順序）來保存元素，那麽請使用下面的構造方法構造LinkedHashMap：

1. public LinkedHashMap(int initialCapacity,
2. float loadFactor,
3. boolean accessOrder) {
4. super(initialCapacity, loadFactor);
5. this.accessOrder = accessOrder;
6. }

該哈希映射的叠代順序就是最後訪問其條目的順序，這種映射很適合構建LRU緩存。LinkedHashMap提供了removeEldestEntry(Map.Entry<K,V> eldest)方法，在將新條目插入到映射後，put和 putAll將調用此方法。該方法可以提供在每次添加新條目時移除最舊條目的實現程序，默認返回false，這樣，此映射的行為將類似於正常映射，即永遠不能移除最舊的元素。

1. protected boolean removeEldestEntry(Map.Entry<K,V> eldest) {
2. return false;
3. }

此方法通常不以任何方式修改映射，相反允許映射在其返回值的指引下進行自我修改。如果用此映射構建LRU緩存，則非常方便，它允許映射通過刪除舊條目來減少內存損耗。
例如：重寫此方法，維持此映射只保存100個條目的穩定狀態，在每次添加新條目時刪除最舊的條目。

1. private static final int MAX_ENTRIES = 100;
2. protected boolean removeEldestEntry(Map.Entry eldest) {
3. return size() > MAX_ENTRIES;
4. }

LinkedHashMap的實現原理