Java で LinkedHashMap ソース コードを解析する例

この記事は主に Java の LinkedHashMap ソース コードを分析しており、興味のある方は参考にしてください。予測可能な反復順序による実装。

LinedHashMap は、すべてのエントリに対して動作する二重リンク リスト構造を維持します。リンク リストは、挿入順序またはアクセス順序の繰り返し順序を定義します。 LintHashMapのノードオブジェクトはHashMapのノードオブジェクトを継承し、前後にポインタを追加します:

/**
 * LinkedHashMap节点对象
 */
 static class Entry<K,V> extends HashMap.Node<K,V> {
  Entry<K,V> before, after;
  Entry(int hash, K key, V value, Node<K,V> next) {
   super(hash, key, value, next);
  }
 }

lintHashMapの初期化:

accessOrder、簡単に言えば、これは要素の順序を制御するために使用され、

accessOrderはtrue: アクセス順序に従って、つまり最初にアクセスした人が最初にランク付けされることを意味します。accessOrder が false の場合、要素を配置したときの格納順であることを意味します。

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

 /**
  * 生成一个空的LinkedHashMap,并指定其容量大小，负载因子使用默认的0.75，
  * accessOrder为false表示按照存放顺序来，就是你put元素的时候的顺序
  * accessOrder为true: 表示按照访问的顺序来，也就是谁最先访问，就排在第一位
  */
 public LinkedHashMap(int initialCapacity) {
  super(initialCapacity);
  accessOrder = false;
 }
 /**
  * 生成一个空的HashMap,容量大小使用默认值16，负载因子使用默认值0.75
  * 默认将accessOrder设为false，按插入顺序排序.
  */
 public LinkedHashMap() {
  super();
  accessOrder = false;
 }
 /**
  * 根据指定的map生成一个新的HashMap,负载因子使用默认值，初始容量大小为Math.max((int) (m.size() / DEFAULT_LOAD_FACTOR) + 1,DEFAULT_INITIAL_CAPACITY)
  * 默认将accessOrder设为false，按插入顺序排序.
  */
 public LinkedHashMap(Map<? extends K, ? extends V> m) {
  super();
  accessOrder = false;
  putMapEntries(m, false);
 }
 /**
  * 生成一个空的LinkedHashMap,并指定其容量大小和负载因子，
  * 默认将accessOrder设为true，按访问顺序排序
  */
 public LinkedHashMap(int initialCapacity,
       float loadFactor,
       boolean accessOrder) {
  super(initialCapacity, loadFactor);
  this.accessOrder = accessOrder;
 }

putMapEntries(m,false) は、親クラス HashMap のメソッドを呼び出し、HashMap の put に従ってデータを挿入します。

 /**
  * Implements Map.putAll and Map constructor
  *
  * @param m the map
  * @param evict false when initially constructing this map, else
  * true (relayed to method afterNodeInsertion).
  */
 final void putMapEntries(Map<? extends K, ? extends V> m, boolean evict) {
  int s = m.size();
  if (s > 0) {
   if (table == null) { // pre-size
    float ft = ((float)s / loadFactor) + 1.0F;
    int t = ((ft < (float)MAXIMUM_CAPACITY) ?
       (int)ft : MAXIMUM_CAPACITY);
    if (t > threshold)
     threshold = tableSizeFor(t);
   }
   else if (s > threshold)
    resize();
   for (Map.Entry<? extends K, ? extends V> e : m.entrySet()) {
    K key = e.getKey();
    V value = e.getValue();
    putVal(hash(key), key, value, false, evict);
   }
  }
 }

Storage:

put は、次の put メソッドを呼び出します。 HashMap、LinkedHashMap によって実装された 2 つの空のメソッドを呼び出します

public V put(K key, V value) {
  return putVal(hash(key), key, value, false, true);
 }

final V putVal(int hash, K key, V value, boolean onlyIfAbsent,
     boolean evict) {
  Node<K,V>[] tab; Node<K,V> p; int n, i;
  if ((tab = table) == null || (n = tab.length) == 0)
   n = (tab = resize()).length;
  if ((p = tab[i = (n - 1) & hash]) == null)
   tab[i] = newNode(hash, key, value, null);
  else {
   Node<K,V> e; K k;
   if (p.hash == hash &&
    ((k = p.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
    e = p;
   else if (p instanceof TreeNode)
    e = ((TreeNode<K,V>)p).putTreeVal(this, tab, hash, key, value);
   else {
    for (int binCount = 0; ; ++binCount) {
     if ((e = p.next) == null) {
      p.next = newNode(hash, key, value, null);
      if (binCount >= TREEIFY_THRESHOLD - 1) // -1 for 1st
       treeifyBin(tab, hash);
      break;
     }
     if (e.hash == hash &&
      ((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
      break;
     p = e;
    }
   }
   if (e != null) { // existing mapping for key
    V oldValue = e.value;
    if (!onlyIfAbsent || oldValue == null)
     e.value = value;
    afterNodeAccess(e);
    return oldValue;
   }
  }
  ++modCount;
  if (++size > threshold)
   resize();
  afterNodeInsertion(evict);
  return null;
 }

ハッシュマップの赤い部分は空です:

 void afterNodeAccess(Node<K,V> p) { }
 void afterNodeInsertion(boolean evict) { }

次に、LinkedHashMap がこれら 2 つのメソッドをどのように実装するかを見てみましょう:

現在のメソッドを変更しますノード e 二重リンクリストの末尾に移動します。 LinkedHashMap 内の要素はアクセスされるたびに、アクセス順序に従ってソートされ、最初にアクセスされた要素は二重リンク リストの先頭に配置され、後でアクセスされた要素は最後に近くなります。もちろん、この操作は、accessOrder が true の場合にのみ実行されます。

void afterNodeAccess(Node<K,V> e) {
  LinkedHashMap.Entry<K,V> last;
  // 若访问顺序为true，且访问的对象不是尾结点
  if (accessOrder && (last = tail) != e) {
   // 向下转型，记录p的前后结点
   LinkedHashMap.Entry<K,V> p =
    (LinkedHashMap.Entry<K,V>)e, b = p.before, a = p.after;
   // p的后结点为空
   p.after = null;
   // 如果p的前结点为空
   if (b == null)
    // a为头结点
    head = a;
   else // p的前结点不为空
    // b的后结点为a
    b.after = a;
   // p的后结点不为空
   if (a != null)
    // a的前结点为b
    a.before = b;
   else // p的后结点为空
    // 后结点为最后一个结点
    last = b;
   // 若最后一个结点为空
   if (last == null)
    // 头结点为p
    head = p;
   else { // p链入最后一个结点后面
    p.before = last;
    last.after = p;
   }
   // 尾结点为p
   tail = p;
   // 增加结构性修改数量
   ++modCount;
  }
 }

AfterNodeInsertionメソッドのevictは、二重リンクリストのヘッドノードを削除するためにtrueです

 void afterNodeInsertion(boolean evict) { // possibly remove eldest
  LinkedHashMap.Entry<K,V> first;
　　　　　//头结点不为空，删除头结点
  if (evict && (first = head) != null && removeEldestEntry(first)) {
   K key = first.key;
   removeNode(hash(key), key, null, false, true);
  }
 }

削除操作はHashMapのremoveメソッドを呼び出して要素の削除を実装し、removeはremoveNodeを呼び出し、removeNodeにはメソッドがありますLinkedHashMap で以下を実装する必要があります:

二重リンクリストから e ノードを削除し、e の前後のノード間の参照関係を変更し、完全な二重リンクリストに再接続します。

 void afterNodeRemoval(Node<K,V> e) { // unlink
  LinkedHashMap.Entry<K,V> p =
   (LinkedHashMap.Entry<K,V>)e, b = p.before, a = p.after;
  p.before = p.after = null;
  if (b == null)
   head = a;
  else
   b.after = a;
  if (a == null)
   tail = b;
  else
   a.before = b;
 }

読み取り:

e が空ではない場合、e の値を取得して返します。

public V get(Object key) {
  Node<K,V> e;
  if ((e = getNode(hash(key), key)) == null)
   return null;
  if (accessOrder)
   afterNodeAccess(e);
  return e.value;
 }

accessOrderはtrueです。これは、コンテンツがアクセス順に取得されることを意味します。

 void afterNodeAccess(Node<K,V> e) {
  LinkedHashMap.Entry<K,V> last;
  // 若访问顺序为true，且访问的对象不是尾结点
  if (accessOrder && (last = tail) != e) {
   // 向下转型，记录p的前后结点
   LinkedHashMap.Entry<K,V> p =
    (LinkedHashMap.Entry<K,V>)e, b = p.before, a = p.after;
   // p的后结点为空
   p.after = null;
   // 如果p的前结点为空
   if (b == null)
    // a为头结点
    head = a;
   else // p的前结点不为空
    // b的后结点为a
    b.after = a;
   // p的后结点不为空
   if (a != null)
    // a的前结点为b
    a.before = b;
   else // p的后结点为空
    // 后结点为最后一个结点
    last = b;
   // 若最后一个结点为空
   if (last == null)
    // 头结点为p
    head = p;
   else { // p链入最后一个结点后面
    p.before = last;
    last.after = p;
   }
   // 尾结点为p
   tail = p;
   // 增加结构性修改数量
   ++modCount;
  }
 }

LinkedHashMap のいくつかのイテレータ:

抽象クラス LinkedHashIterator は、特定の削除、次のノードがあるかどうかの決定、および反復ロジックを実装します。

LinkedKeyIterator は LinkedHashIterator を継承し、Iterator インターフェースを実装し、LinkedHashMap 内のキーを反復します。
LinkedValueIterator は LinkedHashIterator を継承し、Iterator インターフェースを実装し、LinkedHashMap の Value を反復します

LinkedEntryIterator は LinkedHashIterator を継承し、Iterator インターフェースを実装し、LinkedHashMap のノードを反復します

abstract class LinkedHashIterator {
  //下一个节点
  LinkedHashMap.Entry<K,V> next;
  //当前节点
  LinkedHashMap.Entry<K,V> current;
  //期望的修改次数
  int expectedModCount;

  LinkedHashIterator() {
   //next赋值为头结点
   next = head;
   //赋值修改次数
   expectedModCount = modCount;
   //当前节点赋值为空
   current = null;
  }
  //是否存在下一个结点
  public final boolean hasNext() {
   return next != null;
  }

  final LinkedHashMap.Entry<K,V> nextNode() {
   LinkedHashMap.Entry<K,V> e = next;
   //检查是否存在结构性改变
   if (modCount != expectedModCount)
    throw new ConcurrentModificationException();
   //结点为null NoSuchElementException
   if (e == null)
    throw new NoSuchElementException();
   //不为null,赋值当前节点
   current = e;
   //赋值下一个结点
   next = e.after;
   return e;
  }
  //删除操作
  public final void remove() {
   Node<K,V> p = current;
   if (p == null)
    throw new IllegalStateException();
   if (modCount != expectedModCount)
    throw new ConcurrentModificationException();
   current = null;
   K key = p.key;
   //移除结点操作
   removeNode(hash(key), key, null, false, false);
   expectedModCount = modCount;
  }
 }

 final class LinkedKeyIterator extends LinkedHashIterator
  implements Iterator<K> {
  public final K next() { return nextNode().getKey(); }
 }

 final class LinkedValueIterator extends LinkedHashIterator
  implements Iterator<V> {
  public final V next() { return nextNode().value; }
 }

 final class LinkedEntryIterator extends LinkedHashIterator
  implements Iterator<Map.Entry<K,V>> {
  public final Map.Entry<K,V> next() { return nextNode(); }
 }

以上がJava で LinkedHashMap ソース コードを解析する例の詳細内容です。詳細については、PHP 中国語 Web サイトの他の関連記事を参照してください。