1 前言

LinkedHashMap继承于HashMap,如果对HashMap原理还不清楚的同学,请先看上一篇:图解HashMap原理

2 LinkedHashMap使用与实现

先来一张LinkedHashMap的结构图,不要虚,看完文章再来看这个图,就秒懂了,先混个面熟:

 
LinkedHashMap结构.png

2.1 应用场景

HashMap是无序的,当我们希望有顺序地去存储key-value时,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); 
        }
 
image.png

我们是按照xxx1、xxx2、xxx3的顺序插入的,但是输出结果并不是按照顺序的。

同样的数据,我们再试试LinkedHashMap

 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); 
        }
 
image.png

结果可知,LinkedHashMap是有序的,且默认为插入顺序。

2.2 简单使用

跟HashMap一样,它也是提供了key-value的存储方式,并提供了put和get方法来进行数据存取。

  LinkedHashMap<String, String> linkedHashMap = new LinkedHashMap<>(); 
        linkedHashMap.put("name", "josan"); 
        String name = linkedHashMap.get("name");

2.3 定义

LinkedHashMap继承了HashMap,所以它们有很多相似的地方。 
 
public class LinkedHashMap<K,V> 
    extends HashMap<K,V> 
    implements Map<K,V> 
{

2.4 构造方法

 
image.png

LinkedHashMap提供了多个构造方法,我们先看空参的构造方法。

 public LinkedHashMap() { 
        // 调用HashMap的构造方法,其实就是初始化Entry[] table 
        super(); 
        // 这里是指是否基于访问排序,默认为false 
        accessOrder = false; 
    }

首先使用super调用了父类HashMap的构造方法,其实就是根据初始容量、负载因子去初始化Entry[] table,详细的看上一篇HashMap解析

然后把accessOrder设置为false,这就跟存储的顺序有关了,LinkedHashMap存储数据是有序的,而且分为两种:插入顺序和访问顺序。

这里accessOrder设置为false,表示不是访问顺序而是插入顺序存储的,这也是默认值,表示LinkedHashMap中存储的顺序是按照调用put方法插入的顺序进行排序的。LinkedHashMap也提供了可以设置accessOrder的构造方法,我们来看看这种模式下,它的顺序有什么特点?

       // 第三个参数用于指定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("开始时顺序:"); 
        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("通过get方法,导致key为name1对应的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); 
        }
 
image.png

因为调用了get("name1")导致了name1对应的Entry移动到了最后,这里只要知道LinkedHashMap有插入顺序和访问顺序两种就可以,后面会详细讲原理。

还记得,上一篇HashMap解析中提到,在HashMap的构造函数中,调用了init方法,而在HashMap中init方法是空实现,但LinkedHashMap重写了该方法,所以在LinkedHashMap的构造方法里,调用了自身的init方法,init的重写实现如下:

   /** 
     * Called by superclass constructors and pseudoconstructors (clone, 
     * readObject) before any entries are inserted into the map.  Initializes 
     * the chain. 
     */ 
    @Override 
    void init() { 
        // 创建了一个hash=-1,key、value、next都为null的Entry 
        header = new Entry<>(-1, null, null, null); 
        // 让创建的Entry的before和after都指向自身,注意after不是之前提到的next 
        // 其实就是创建了一个只有头部节点的双向链表 
        header.before = header.after = header; 
    }

这好像跟我们上一篇HashMap提到的Entry有些不一样,HashMap中静态内部类Entry是这样定义的:

  static class Entry<K,V> implements Map.Entry<K,V> { 
        final K key; 
        V value; 
        Entry<K,V> next; 
        int hash;

没有before和after属性啊!原来,LinkedHashMap有自己的静态内部类Entry,它继承了HashMap.Entry,定义如下:

  /** 
     * 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构造函数,主要就是调用HashMap构造函数初始化了一个Entry[] table,然后调用自身的init初始化了一个只有头结点的双向链表。完成了如下操作:

 
LinkedHashMap构造函数.png

2.5 put方法

LinkedHashMap没有重写put方法,所以还是调用HashMap得到put方法,如下:

 public V put(K key, V value) { 
        // 对key为null的处理 
        if (key == null) 
            return putForNullKey(value); 
        // 计算hash 
        int hash = hash(key); 
        // 得到在table中的index 
        int i = indexFor(hash, table.length); 
        // 遍历table[index],是否key已经存在,存在则替换,并返回旧值 
        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,则调用addEntry,LinkedHashMap重写了该方法 
        addEntry(hash, key, value, i); 
        return null; 
    }

我们看看LinkedHashMap的addEntry方法:

    void addEntry(int hash, K key, V value, int bucketIndex) { 
        // 调用父类的addEntry,增加一个Entry到HashMap中 
        super.addEntry(hash, key, value, bucketIndex); 
 
        // removeEldestEntry方法默认返回false,不用考虑 
        Entry<K,V> eldest = header.after; 
        if (removeEldestEntry(eldest)) { 
            removeEntryForKey(eldest.key); 
        } 
    }

这里调用了父类HashMap的addEntry方法,如下:

   void addEntry(int hash, K key, V value, int bucketIndex) { 
        // 扩容相关 
        if ((size >= threshold) && (null != table[bucketIndex])) { 
            resize(2 * table.length); 
            hash = (null != key) ? hash(key) : 0; 
            bucketIndex = indexFor(hash, table.length); 
        } 
        // LinkedHashMap进行了重写 
        createEntry(hash, key, value, bucketIndex); 
    }

前面是扩容相关的代码,在上一篇HashMap解析中已经讲过了。这里主要看createEntry方法,LinkedHashMap进行了重写。

  void createEntry(int hash, K key, V value, int bucketIndex) { 
       HashMap.Entry<K,V> old = table[bucketIndex]; 
       // e就是新创建了Entry,会加入到table[bucketIndex]的表头 
       Entry<K,V> e = new Entry<>(hash, key, value, old); 
       table[bucketIndex] = e; 
       // 把新创建的Entry,加入到双向链表中 
       e.addBefore(header); 
       size++; 
   }

我们来看看LinkedHashMap.Entry的addBefore方法:

    private void addBefore(Entry<K,V> existingEntry) { 
            after  = existingEntry; 
            before = existingEntry.before; 
            before.after = this; 
            after.before = this; 
        }

从这里就可以看出,当put元素时,不但要把它加入到HashMap中去,还要加入到双向链表中,所以可以看出LinkedHashMap就是HashMap+双向链表,下面用图来表示逐步往LinkedHashMap中添加数据的过程,红色部分是双向链表,黑色部分是HashMap结构,header是一个Entry类型的双向链表表头,本身不存储数据。

首先是只加入一个元素Entry1,假设index为0:

 
LinkedHashMap结构一个元素.png

当再加入一个元素Entry2,假设index为15:

 
LinkedHashMap结构两个元素.png

当再加入一个元素Entry3, 假设index也是0:

 
LinkedHashMap结构三个元素.png

以上,就是LinkedHashMap的put的所有过程了,总体来看,跟HashMap的put类似,只不过多了把新增的Entry加入到双向列表中。

2.6 扩容

在HashMap的put方法中,如果发现前元素个数超过了扩容阀值时,会调用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; 
       // 把旧table的数据迁移到新table 
        transfer(newTable, rehash); 
        table = newTable; 
        threshold = (int)Math.min(newCapacity * loadFactor, MAXIMUM_CAPACITY + 1); 
    }

LinkedHashMap重写了transfer方法,数据的迁移,它的实现如下:

  void transfer(HashMap.Entry[] newTable, boolean rehash) { 
        // 扩容后的容量是之前的2倍 
        int newCapacity = newTable.length; 
        // 遍历双向链表,把所有双向链表中的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扩容时,数据的再散列和HashMap是不一样的。

HashMap是先遍历旧table,再遍历旧table中每个元素的单向链表,取得Entry以后,重新计算hash值,然后存放到新table的对应位置。

LinkedHashMap是遍历的双向链表,取得每一个Entry,然后重新计算hash值,然后存放到新table的对应位置。

从遍历的效率来说,遍历双向链表的效率要高于遍历table,因为遍历双向链表是N次(N为元素个数);而遍历table是N+table的空余个数(N为元素个数)。

2.7 双向链表的重排序

前面分析的,主要是当前LinkedHashMap中不存在当前key时,新增Entry的情况。当key如果已经存在时,则进行更新Entry的value。就是HashMap的put方法中的如下代码:

   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),这个方法跟访问顺序有关,而HashMap是无序的,所以在HashMap.Entry的recordAccess方法是空实现,但是LinkedHashMap是有序的,LinkedHashMap.Entry对recordAccess方法进行了重写。

 void recordAccess(HashMap<K,V> m) { 
            LinkedHashMap<K,V> lm = (LinkedHashMap<K,V>)m; 
            // 如果LinkedHashMap的accessOrder为true,则进行重排序 
            // 比如前面提到LruCache中使用到的LinkedHashMap的accessOrder属性就为true 
            if (lm.accessOrder) { 
                lm.modCount++; 
                // 把更新的Entry从双向链表中移除 
                remove(); 
                // 再把更新的Entry加入到双向链表的表尾 
                addBefore(lm.header); 
            } 
        }

在LinkedHashMap中,只有accessOrder为true,即是访问顺序模式,才会put时对更新的Entry进行重新排序,而如果是插入顺序模式时,不会重新排序,这里的排序跟在HashMap中存储没有关系,只是指在双向链表中的顺序。

举个栗子:开始时,HashMap中有Entry1、Entry2、Entry3,并设置LinkedHashMap为访问顺序,则更新Entry1时,会先把Entry1从双向链表中删除,然后再把Entry1加入到双向链表的表尾,而Entry1在HashMap结构中的存储位置没有变化,对比图如下所示:

 
LinkedHashMap重排序.png

2.8 get方法

LinkedHashMap有对get方法进行了重写,如下:

  public V get(Object key) { 
        // 调用genEntry得到Entry 
        Entry<K,V> e = (Entry<K,V>)getEntry(key); 
        if (e == null) 
            return null; 
        // 如果LinkedHashMap是访问顺序的,则get时,也需要重新排序 
        e.recordAccess(this); 
        return e.value; 
    }

先是调用了getEntry方法,通过key得到Entry,而LinkedHashMap并没有重写getEntry方法,所以调用的是HashMap的getEntry方法,在上一篇文章中我们分析过HashMap的getEntry方法:首先通过key算出hash值,然后根据hash值算出在table中存储的index,然后遍历table[index]的单向链表去对比key,如果找到了就返回Entry。

后面调用了LinkedHashMap.Entry的recordAccess方法,上面分析过put过程中这个方法,其实就是在访问顺序的LinkedHashMap进行了get操作以后,重新排序,把get的Entry移动到双向链表的表尾。

2.9 遍历方式取数据

我们先来看看HashMap使用遍历方式取数据的过程:

 
HashMap遍历.png

很明显,这样取出来的Entry顺序肯定跟插入顺序不同了,既然LinkedHashMap是有序的,那么它是怎么实现的呢?
先看看LinkedHashMap取遍历方式获取数据的代码:

  Map<String, String> linkedHashMap = new LinkedHashMap<>(); 
        linkedHashMap.put("name1", "josan1"); 
        linkedHashMap.put("name2", "josan2"); 
        linkedHashMap.put("name3", "josan3"); 
                // LinkedHashMap没有重写该方法,调用的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没有重写entrySet方法,我们先来看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(); 
        } 
        // 无关代码 
        ...... 
    }

可以看到,HashMap的entrySet方法,其实就是返回了一个EntrySet对象。

我们得到EntrySet会调用它的iterator方法去得到迭代器Iterator,从上面的代码也可以看到,iterator方法中直接调用了newEntryIterator方法并返回,而LinkedHashMap重写了该方法

  Iterator<Map.Entry<K,V>> newEntryIterator() {  
        return new EntryIterator(); 
    }

这里直接返回了EntryIterator对象,这个和上一篇HashMap中的newEntryIterator方法中一模一样,都是返回了EntryIterator对象,其实他们返回的是各自的内部类。我们来看看LinkedHashMap中EntryIterator的定义:

  private class EntryIterator extends LinkedHashIterator<Map.Entry<K,V>> { 
        public Map.Entry<K,V> next() {  
          return nextEntry(); 
        } 
    }

该类是继承LinkedHashIterator,并重写了next方法;而HashMap中是继承HashIterator。
我们再来看看LinkedHashIterator的定义:

  private abstract class LinkedHashIterator<T> implements Iterator<T> { 
        // 默认下一个返回的Entry为双向链表表头的下一个元素 
        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; 
        } 
        // 不相关代码 
        ...... 
    }

我们先不看整个类的实现,只要知道在LinkedHashMap中,Iterator<Entry<String, String>> iterator = set.iterator(),这段代码会返回一个继承LinkedHashIterator的Iterator,它有着跟HashIterator不一样的遍历规则。

接着,我们会用while(iterator.hasNext())去循环判断是否有下一个元素,LinkedHashMap中的EntryIterator没有重写该方法,所以还是调用LinkedHashIterator中的hasNext方法,如下:

  public boolean hasNext() { 
            // 下一个应该返回的Entry是否就是双向链表的头结点 
            // 有两种情况:1.LinkedHashMap中没有元素;2.遍历完双向链表回到头部 
            return nextEntry != header; 
        }

nextEntry表示下一个应该返回的Entry,默认值是header.after,即双向链表表头的下一个元素。而上面介绍到,LinkedHashMap在初始化时,会调用init方法去初始化一个before和after都指向自身的Entry,但是put过程会把新增加的Entry加入到双向链表的表尾,所以只要LinkedHashMap中有元素,第一次调用hasNext肯定不会为false。

然后我们会调用next方法去取出Entry,LinkedHashMap中的EntryIterator重写了该方法,如下:

 public Map.Entry<K,V> next() {  
    return nextEntry();  
}

而它自身又没有重写nextEntry方法,所以还是调用的LinkedHashIterator中的nextEntry方法:

  Entry<K,V> nextEntry() { 
            // 保存应该返回的Entry 
            Entry<K,V> e = lastReturned = nextEntry; 
            //把当前应该返回的Entry的after作为下一个应该返回的Entry 
            nextEntry = e.after; 
            // 返回当前应该返回的Entry 
            return e; 
        }

这里其实遍历的是双向链表,所以不会存在HashMap中需要寻找下一条单向链表的情况,从头结点Entry header的下一个节点开始,只要把当前返回的Entry的after作为下一个应该返回的节点即可。直到到达双向链表的尾部时,after为双向链表的表头节点Entry header,这时候hasNext就会返回false,表示没有下一个元素了。LinkedHashMap的遍历取值如下图所示:

 
LinkedHashMap遍历.png

易知,遍历出来的结果为Entry1、Entry2...Entry6。
可得,LinkedHashMap是有序的,且是通过双向链表来保证顺序的。

2.10 remove方法

LinkedHashMap没有提供remove方法,所以调用的是HashMap的remove方法,实现如下:

  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重写了该方法 
                e.recordRemoval(this); 
                return e; 
            } 
            prev = e; 
            e = next; 
        } 
 
        return e; 
    }

在上一篇HashMap中就分析了remove过程,其实就是断开其他对象对自己的引用。比如被删除Entry是在单向链表的表头,则让它的next放到表头,这样它就没有被引用了;如果不是在表头,它是被别的Entry的next引用着,这时候就让上一个Entry的next指向它自己的next,这样,它也就没被引用了。

在HashMap.Entry中recordRemoval方法是空实现,但是LinkedHashMap.Entry对其进行了重写,如下:

  void recordRemoval(HashMap<K,V> m) { 
            remove(); 
        } 
 
        private void remove() { 
            before.after = after; 
            after.before = before; 
        }

易知,这是要把双向链表中的Entry删除,也就是要断开当前要被删除的Entry被其他对象通过after和before的方式引用。

所以,LinkedHashMap的remove操作。首先把它从table中删除,即断开table或者其他对象通过next对其引用,然后也要把它从双向链表中删除,断开其他对应通过after和before对其引用。

3 HashMap与LinkedHashMap的结构对比

再来看看HashMap和LinkedHashMap的结构图,是不是秒懂了。LinkedHashMap其实就是可以看成HashMap的基础上,多了一个双向链表来维持顺序。

 
HashMap结构.png
 
LinkedHashMap结构.png

4 LinkedHashMap在Android中的应用

在Android中使用图片时,一般会用LruCacha做图片的内存缓存,它里面就是使用LinkedHashMap来实现存储的。

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; 
        // 注意第三个参数,是accessOrder,这里为true,后面会讲到 
        this.map = new LinkedHashMap<K, V>(0, 0.75f, true); 
    }

前面提到了,accessOrder为true,表示LinkedHashMap为访问顺序,当对已存在LinkedHashMap中的Entry进行get和put操作时,会把Entry移动到双向链表的表尾(其实是先删除,再插入)。
我们拿LruCache的put方法举例:

   public final V put(K key, V value) { 
        if (key == null || value == null) { 
            throw new NullPointerException("key == null || value == null"); 
        } 
 
        V previous; 
        // 对map进行操作之前,先进行同步操作 
        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); 
        } 
        // 整理内存,看是否需要移除LinkedHashMap中的元素 
        trimToSize(maxSize); 
        return previous; 
    }

之前提到了,HashMap是线程不安全的,LinkedHashMap同样是线程不安全的。所以在对调用LinkedHashMap的put方法时,先使用synchronized 进行了同步操作。

我们最关心的是倒数第一行代码,其中maxSize为我们给LruCache设置的最大缓存大小。我们看看该方法:

  /** 
     * 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死循环,直到满足当前缓存大小小于或等于最大可缓存大小 
        while (true) { 
            K key; 
            V value; 
            // 线程不安全,需要同步 
            synchronized (this) { 
                if (size < 0 || (map.isEmpty() && size != 0)) { 
                    throw new IllegalStateException(getClass().getName() 
                            + ".sizeOf() is reporting inconsistent results!"); 
                } 
                // 如果当前缓存的大小,已经小于等于最大可缓存大小,则直接返回 
                // 不需要再移除LinkedHashMap中的数据 
                if (size <= maxSize || map.isEmpty()) { 
                    break; 
                } 
                // 得到的就是双向链表表头header的下一个Entry 
                Map.Entry<K, V> toEvict = map.entrySet().iterator().next(); 
                key = toEvict.getKey(); 
                value = toEvict.getValue(); 
                // 移除当前取出的Entry 
                map.remove(key); 
                // 从新计算当前的缓存大小 
                size -= safeSizeOf(key, value); 
                evictionCount++; 
            } 
 
            entryRemoved(true, key, value, null); 
        } 
    }

从注释上就可以看出,该方法就是不断移除LinkedHashMap中双向链表表头的元素,直到当前缓存大小小于或等于最大可缓存的大小。

由前面的重排序我们知道,对LinkedHashMap的put和get操作,都会让被操作的Entry移动到双向链表的表尾,而移除是从map.entrySet().iterator().next()开始的,也就是双向链表的表头的header的after开始的,这也就符合了LRU算法的需求。

下图表示了LinkedHashMap中删除、添加、get/put已存在的Entry操作。
红色表示初始状态
紫色表示缓存图片大小超过了最大可缓存大小时,才能够表头移除Entry1
蓝色表示对已存在的Entry3进行了get/put操作,把它移动到双向链表表尾
绿色表示新增一个Entry7,插入到双向链表的表尾(暂时不考虑在HashMap中的位置)

 
LinkedHashMap之Lru.png

5 总结

    1. LinkedHashMap是继承于HashMap,是基于HashMap和双向链表来实现的。
    2. HashMap无序;LinkedHashMap有序,可分为插入顺序和访问顺序两种。如果是访问顺序,那put和get操作已存在的Entry时,都会把Entry移动到双向链表的表尾(其实是先删除再插入)。
    3. LinkedHashMap存取数据,还是跟HashMap一样使用的Entry[]的方式,双向链表只是为了保证顺序。
    4. LinkedHashMap是线程不安全的。


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