深入解析Java LinkedHashMap：源码与实现原理

"本文详细分析了Java集合框架中的LinkedHashMap，包括其简介、源码剖析以及在实现LRU算法中的应用。" 在Java集合框架中，`LinkedHashMap`是一个特殊的哈希映射数据结构，它是`HashMap`的子类。与`HashMap`不同，`LinkedHashMap`维护了插入顺序或者访问顺序的顺序，这得益于它内部实现了一个双向循环链表。这个链表与哈希表中的元素相结合，使得元素可以在遍历时按照特定顺序返回。 `LinkedHashMap`的几个核心特点包括： 1. **插入顺序保持**：默认情况下，`LinkedHashMap`按照元素的插入顺序进行存储和遍历，即元素的输出顺序与它们被插入的顺序相同。这是因为每个新插入的元素都会被添加到链表的尾部。 2. **访问顺序保持**：通过设置构造函数的`accessOrder`参数为`true`，`LinkedHashMap`可以按照元素的访问顺序进行排序，即最近被访问的元素会被移动到链表的尾部。这种特性使得`LinkedHashMap`成为实现LRU（Least Recently Used，最近最少使用）缓存策略的理想选择。 3. **非线程安全**：如同`HashMap`，`LinkedHashMap`也不是线程安全的。在多线程环境下，如果需要保证线程安全，需要使用`Collections.synchronizedMap`进行包装或使用`ConcurrentHashMap`。 源码分析方面，`LinkedHashMap`的关键实现是内部的`Entry`类，它继承自`HashMap`的`Node`类，并增加了链表节点的前后引用。`header`变量作为链表的头结点，它不存储实际的键值对，而是用于链接所有的`Entry`节点。 构造函数允许开发者指定初始容量、加载因子，以及是否按照访问顺序排序。例如，以下构造函数会创建一个按照访问顺序排序的`LinkedHashMap`： ```java public LinkedHashMap(int initialCapacity, float loadFactor, boolean accessOrder) { super(initialCapacity, loadFactor); this.accessOrder = accessOrder; } ``` 在`put`操作时，`LinkedHashMap`不仅会更新哈希表，还会更新链表。对于`get`操作，如果`accessOrder`为`true`，则访问过的元素会被移动到链表末尾。此外，`LinkedHashMap`还重写了`HashMap`的迭代器，使其按照链表顺序返回元素。 `LinkedHashMap`提供了额外的顺序保证，这使得它在需要保持元素顺序的应用场景中非常有用，如LRU缓存。深入理解`LinkedHashMap`的源码有助于我们更有效地利用这一数据结构，并优化相关的算法设计。