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HashMap和LinkedHashMap的遍历特点

HashMap和LinkedHashMap的遍历特点

作者: Korining | 来源:发表于2017-09-28 14:34 被阅读314次

    HashMap的遍历机制

    HashMap 提供了两个遍历访问其内部元素Entry<k,v>的接口:

    1. Set<Map.Entry<K,V>> entrySet()返回此映射所包含的映射关系的 Set 视图。
    2. Set<K> keySet() 返回此映射中所包含的键的 Set 视图。实际上,第二个借口表示的Key的顺序,和第一个接口返回的Entry顺序是对应的,也就是说:这两种接口对HashMap的元素遍历的顺序相相同的。 那么,HashMap遍历内部Entry<K,V> 的顺序是什么呢? 搞清楚这个问题,先要知道其内部结构是怎样的。

    HashMap内部对键值对的存储结构使用的是数组+链表的形式。其结构如下图所示:

    HashMap的内部结构构成

    HashMap内部Entry<K,V>的遍历顺序: 对Entry[] table 数组,从index=0开始,依次遍历table[i] 上的链表上的Entry对象。

    LinkedHashMap 的遍历机制

    LinkedHashMap 是HashMap的子类,它可以实现对容器内Entry的存储顺序和对Entry的遍历顺序保持一致。
    为了实现这个功能,LinkedHashMap内部使用了一个Entry类型的双向链表用这个双向链表记录Entry的存储顺序。当需要对该Map进行遍历的时候,实际上是遍历的是这个双向链表。
    LinkedHashMap内部使用的LinkedHashMap.Entry类继承自 Map.Ent ry类,在其基础上增加了LinkedHashMap.Entry类型的两个字段,用来引用该Entry在双向链表中的前面的Entry对象和后面的Entry对象。
    它的内部会在 Map.Entry 类的基础上,增加两个Entry类型的引用:before,after。LinkedHashMap使用一个双向连表,将其内部所有的Entry串起来。

    LinkedHashMap内部结构组成

    我们将通过以下例子,来了解内部双向链表是怎样构造的:

    LinkedHashMap linkedHashMap = new LinkedHashMap();
    linkedHashMap.put("name","louis");
    linkedHashMap.put("age","24");
    linkedHashMap.put("sex","male");
    

    上述的代码除了会将对应的Entry对象放置到在Entry[] table 表示的数组链表中外,还会将该Entry对象添加到其内部维护的双向链表中。对应的LinkedHashMap内部的双向链表变化如下:

    LinkedHashMap内部双向链表变化图

    对LinkedHashMap进行遍历的策略:
    从 header.after 指向的Entry对象开始,然后一直沿着此链表 遍历下去,直到某个entry.after == header 为止,完成遍历。

    由此,就可以保证遍历LinkedHashMap内元素的顺序,就是Entry插入到LinkedHashMap中的顺序。
    将上面代码中定义的linkedHashMap 遍历输出,会发现遍历的顺序跟插入的顺序完全一致:

    Iterator<Map.Entry> iterator= linkedHashMap.entrySet().iterator();
    
    while(iterator.hasNext())
    {
         Map.Entry entry = iterator.next();
         System.out.println(entry.getKey()+":"+entry.getValue());
    }
    

    结果输出:


    根据Entry<K,V>插入LinkedHashMap的顺序进行遍历的方式叫做:按插入顺序遍历。
    另外,LinkedHashMap还支持一种遍历顺序,叫做:Get读取顺序。

    如果LinkedHashMap的这个Get读取遍历顺序开启,那么,当我们在LinkedHashMap上调用get(key) 方法时,会导致内部 key对应的Entry在双向链表中的位置移动到双向链表的最后。

    比如,如果当前LinkedHashMap内部的双向链表的情况如下:

    相关代码如下:

            //默认情况下LinkedHashMap的遍历模式是插入模式,如果想显式地指定为get读取模式,那么要将
            //其构造方法的参数置为true,(false 表示的是插入模式)
            LinkedHashMap linkedHashMap = new LinkedHashMap(16, (float) 0.75,true);
    
            linkedHashMap.put("name","louis");
            linkedHashMap.put("age","24");
            linkedHashMap.put("sex","male");
            linkedHashMap.get("name");//get()方法调用,导致对应的entry移动到双向链表的最后位置
    
            Iterator<Map.Entry> iterator= linkedHashMap.entrySet().iterator();
    
            while(iterator.hasNext())
            {
                Map.Entry entry = iterator.next();
                System.out.println(entry.getKey()+":"+entry.getValue());
            }
    

    总结

    1.HashMap对元素的遍历顺序跟Entry插入的顺序无关,而LinkedHashMap对元素的遍历顺序可以跟Entry<K,V>插入的顺序保持一致。
    2.当LinkedHashMap处于Get获取顺序遍历模式下,当执行get() 操作时,会将对应的Entry<k,v>移到遍历的最后位置。
    3.LinkedHashMap处于按插入顺序遍历的模式下,如果新插入的<key,value> 对应的key已经存在,对应的Entry在遍历顺序中的位置并不会改变。
    4.除了遍历顺序外,其他特性HashMap和LinkedHashMap基本相同。

    原文链接:http://blog.csdn.net/luanlouis/article/details/43017071

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