深入理解LinkedHashMap源码

LinkedHashMap是一种Java集合框架中的Map实现，它结合了HashMap的存储高效性和LinkedList的插入顺序保持特性。这种数据结构在需要保持插入顺序的同时，还能提供接近于HashMap的性能。在理解其源码之前，我们需要先了解一些基础知识。

1. 内部结构

LinkedHashMap内部维护了一个双向链表，用于存储键值对。这个链表不仅用于保持插入顺序，还用于在某些操作中重新排序。其核心数据结构包括数组和双向链表。数组用于存储键值对，而双向链表则用于在移除元素时重新排序。

2. 工作原理

LinkedHashMap的工作原理主要依赖于散列和链表。当插入一个元素时，会首先根据键的散列值确定其在数组中的位置，然后将键值对存储在该位置。如果两个键的散列值相同，那么它们的存储位置将取决于它们的插入顺序。

3. 优化使用

要充分发挥LinkedHashMap的性能，需要注意以下几点：

• 初始容量和负载因子：合理的初始容量和负载因子设置可以减少重新哈希的次数，从而提高性能。一般来说，初始容量设置为预计存储元素数量的1.5倍左右，负载因子设置为0.75左右比较合适。
• 使用accessOrder：LinkedHashMap提供了一个accessOrder参数，用于控制访问顺序。如果设置为true，则最近访问的元素会被放在链表的尾部，这样在遍历时可以更快地访问最近访问的元素。
• 避免频繁插入和删除：频繁的插入和删除操作会导致LinkedHashMap的性能下降，因为每次操作都需要调整链表的位置。因此，在需要频繁插入和删除的情况下，可以考虑使用其他数据结构或者算法。

4. 源码解析

以下是LinkedHashMap的部分源码解析：

```java
public class LinkedHashMap extends HashMap {
// accessOrder为true时，最近访问的元素会被放在链表的尾部
private final boolean accessOrder;
// LinkedHashMap的内部链表节点
static class Node extends HashMap.Node {
Node before, after;
Node(int hash, K key, V value, Node next) {
super(hash, key, value, next);
}
}
// LinkedHashMap的构造函数，其中accessOrder为true时表示按照访问顺序排序
public LinkedHashMap(int initialCapacity, float loadFactor, boolean accessOrder) {
super(initialCapacity, loadFactor);
this.accessOrder = accessOrder;
}
// putVal方法用于插入键值对，其中ifNewNode为true表示该节点是新的链表节点
Node putVal(int hash, K key, V value, boolean onlyIfAbsent, boolean ifNewNode) {
// … 省略部分代码 …
if (ifNewNode) { // 如果是新的链表节点，将其添加到链表中
Node first = null; // 第一个节点，如果accessOrder为true则不为null
Node last = null; // 最后一个节点，如果accessOrder为true则不为null
// … 省略部分代码 …
Node newNode = new Node<>(hash, key, value, null); // 创建新节点
if (ifNewNode && (first != null || (first = newNode) == last)) { // 如果新节点是第一个节点或者newNode与最后一个节点相同（即两个key散列值相同）
newNode.before = last; // 将新节点添加到最后一个节点的前面
newNode.after = first; // 将新节点添加到第一个节点的后面（如果accessOrder为true）
last = newNode; // 将最后一个节点更新为新节点（如果accessOrder为true）
} else if (first == null) { // 如果链表为空，将新节点设置为第一个节点和最后一个节点（如果accessOrder为true）
first = last = newNode; // 将新节点设置为第一个节点和最后一个节点（如果accessOrder为true）
} else if (last == first) { // 如果链表只有一个节点，将新