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title: "03-LinkedHashMap"
created: 2025-12-02
tags:
  - Java
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# LinkedHashMap

> [!note] 定位说明
> Map 系列第 3 篇。HashMap + 双向链表：**accessOrder=true 就是 LRU 缓存的现成地基**（配 removeEldestEntry），本篇含完整 LRU 实现示例。

## LinkedHashMap 是什么？

`LinkedHashMap` 是 Java 集合框架中 `HashMap` 的一个子类，**底层基于哈希表 + 双向链表**，它不仅具备 `HashMap` 的快速查找特性（平均
O(1)），还可以**保持元素的插入顺序或访问顺序**。

> 它继承了 `HashMap` 的所有 API，但对**遍历顺序**进行了增强。

## 核心特性（区别于 HashMap）

| 特性 | LinkedHashMap 说明 |
| --- | --- |
| 顺序可控 | 可以按 **插入顺序** 或 **访问顺序** 进行遍历 |
| 基于双向链表 | 在每个节点中维护 `before` 和 `after` 指针，维护元素顺序 |
| 查询效率 | 和 `HashMap` 一样，查找时间复杂度为 O(1) |
| 插入/删除效率 | 略低于 `HashMap`，维护顺序结构需额外指针操作 |
| 线程安全 | 非线程安全，需要手动加锁或使用 `Collections.synchronizedMap()` 包装 |
| null 支持 | 支持一个 null 键和多个 null 值 |

## 常用构造函数

```java
// 默认按插入顺序排序

LinkedHashMap<K, V> map = new LinkedHashMap<>();

// 指定初始容量、负载因子

LinkedHashMap<K, V> map = new LinkedHashMap<>(16, 0.75f);

// accessOrder = true 表示按访问顺序排序（用于 LRU 缓存）

LinkedHashMap<K, V> map = new LinkedHashMap<>(16, 0.75f, true);
```

## 使用示例

### 插入顺序遍历（默认）

```java
Map<String, Integer> map = new LinkedHashMap<>();

map.put("A", 1);

map.put("C", 3);

map.put("B", 2);

for (String key : map.keySet()) {

    System.out.print(key + " "); // 输出顺序：A C B

}
```

### 访问顺序遍历（accessOrder = true）

```java
Map<String, Integer> map = new LinkedHashMap<>(16, 0.75f, true);

map.put("A", 1);

map.put("B", 2);

map.put("C", 3);

map.get("A");

map.get("C");

for (String key : map.keySet()) {

    System.out.print(key + " "); // 输出顺序：B A C（按访问顺序）

}
```

## 实际应用场景

### 保留插入顺序（日志记录、数据导出）

使用 `LinkedHashMap` 可以按用户插入的顺序输出数据，常用于：

- 构建 JSON 时保持字段顺序
- 数据库同步、配置加载按原顺序处理

### 实现 LRU 缓存（最近最少使用）

利用 `accessOrder = true` + 重写 `removeEldestEntry()`：

```java
class LRUCache<K, V> extends LinkedHashMap<K, V> {

    private final int capacity;

    public LRUCache(int capacity) {

        super(capacity, 0.75f, true); // accessOrder = true

        this.capacity = capacity;

    }

    @Override

    protected boolean removeEldestEntry(Map.Entry<K, V> eldest) {

        return size() > capacity; // 超出容量自动移除最旧访问的

    }

}
```

使用示例：

```java
LRUCache<Integer, String> cache = new LRUCache<>(3);

cache.put(1, "A");

cache.put(2, "B");

cache.put(3, "C");

cache.get(1);

cache.put(4, "D");

System.out.println(cache.keySet()); // 输出 [3, 1, 4]
```

## 使用注意事项

| 注意点 | 说明 |
| --- | --- |
| 不是线程安全 | 多线程场景使用 `Collections.synchronizedMap()` 或 `ConcurrentHashMap` |
| null 键值 | 和 `HashMap` 一样，允许一个 null 键，多个 null 值 |
| 不保证绝对有序性 | 只有 `accessOrder=false` 时才完全按插入顺序；设置为 true 后顺序会因访问而变化 |
| 删除最旧元素需重写 removeEldestEntry() | 用于实现缓存淘汰策略 |

## 总结一句话

> `LinkedHashMap` 是结合了 `HashMap` 快速查找 和 `双向链表` 顺序控制能力的集合类，适用于需要有序遍历或实现
> LRU 缓存等高级需求的场景。

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