JavaのLinkedHashMapを徹底解説！初心者でもわかる順序付きマップの基本と応用
生徒
「Javaでデータをキーと値で管理したいんですが、データの順序も保持できる方法はありますか？」
先生
「いい質問ですね！JavaのLinkedHashMapクラスを使うと、キーと値のペアを管理しつつ、挿入順序を保持できますよ。」
生徒
「挿入順序を保持するってどういうことですか？」
先生
「データを追加した順序で取得できるということです。では、基本的な使い方から見ていきましょう！」
1. LinkedHashMapとは
LinkedHashMapは、Javaのコレクションフレームワークに含まれる「順序付きのマップ型」で、キーと値のペアを管理するためのクラスです。ふつうのHashMapと同じように「キーから値を素早く取り出す」ことができますが、追加したときの順番（挿入順序）をそのまま覚えておいてくれるという大きな特徴があります。
たとえば、データを「キー1」「キー2」「キー3」の順に登録した場合、あとからfor文で取り出すときも「キー1」「キー2」「キー3」の順で取り出されます。順番を意識しないでよい場面ならHashMapでも問題ありませんが、「画面に表示する順番を固定したい」「履歴を古い順にたどりたい」といったときには、LinkedHashMapのほうが扱いやすくなります。
イメージしやすいように、ごく簡単なサンプルコードも見てみましょう。ここでは、登録した順番どおりに出力されることだけを確認します。
import java.util.LinkedHashMap;
public class SimpleLinkedHashMap {
public static void main(String[] args) {
LinkedHashMap<String, String> map = new LinkedHashMap<>();
map.put("key1", "一番目");
map.put("key2", "二番目");
map.put("key3", "三番目");
System.out.println(map); // {key1=一番目, key2=二番目, key3=三番目}
}
}
このように、LinkedHashMapは「マップとしての使いやすさ」と「順序を保ったまま扱える」という二つの性質をあわせ持った便利なクラスです。Javaで順序付きのマップを使いたいときには、まずLinkedHashMapを思い出すようにしておくと、コレクション選びに迷いにくくなります。
2. LinkedHashMapの基本的な使い方
ここでは、LinkedHashMapのいちばん基本的な使い方を見ていきます。とくに初めて触れるときは「作る」「値を入れる（put）」「取り出す（get）」「順番どおりにループする」の四つを押さえておくと理解しやすくなります。まずは、キーと値をいくつか登録して、その中身を画面に表示するシンプルなサンプルから見てみましょう。
import java.util.LinkedHashMap;
import java.util.Map;
public class LinkedHashMapExample {
public static void main(String[] args) {
// LinkedHashMapの作成（キーが文字列、値が整数）
LinkedHashMap<String, Integer> map = new LinkedHashMap<>();
// データの追加（putメソッドで登録）
map.put("Apple", 100);
map.put("Banana", 80);
map.put("Cherry", 120);
// データの出力（entrySetでキーと値のセットを順番どおりに取り出す）
for (Map.Entry<String, Integer> entry : map.entrySet()) {
System.out.println(entry.getKey() + ": " + entry.getValue());
}
// 特定のキーだけ取り出したいときは get を使う
Integer applePrice = map.get("Apple");
System.out.println("Apple の価格だけ知りたいとき: " + applePrice);
}
}
この例では、「Apple」「Banana」「Cherry」の順にデータを追加しています。for文でentrySet()を回すと、追加した順番のまま「Apple → Banana → Cherry」という順序でキーと値のペアが取り出されることが分かります。ここが通常のHashMapとの大きな違いです。
また、map.get("Apple")のように、知りたいキーを指定すれば、そのキーに対応する値だけを取り出すこともできます。LinkedHashMapは「順番を覚えてくれるマップ」ではありますが、ふつうのマップと同じようにキーから値を素早く検索できるので、順序付きのデータ管理をしたいときにとても便利な選択肢になります。
実行結果：
Apple: 100
Banana: 80
Cherry: 120
Apple の価格だけ知りたいとき: 100
3. LinkedHashMapの主な用途
LinkedHashMapは、以下のような用途で特に役立ちます。
- ユーザーの操作履歴やアクセス履歴の管理。
- 順序を保持したままデータを処理したい場合。
- キャッシュ機能の実装。例えば、最近使ったデータを優先的に保持する仕組みを作成できます。
4. LinkedHashMapでキャッシュを実装する方法
LinkedHashMapを使うと、簡単にキャッシュ機能を実装できます。以下は、最も古いデータを自動的に削除するキャッシュの例です。
import java.util.LinkedHashMap;
import java.util.Map;
public class CacheExample {
public static void main(String[] args) {
// 最大3つのエントリを保持するキャッシュ
LinkedHashMap<Integer, String> cache = new LinkedHashMap<>(3, 0.75f, true) {
@Override
protected boolean removeEldestEntry(Map.Entry<Integer, String> eldest) {
return size() > 3; // サイズが3を超えたら最も古いエントリを削除
}
};
// データの追加
cache.put(1, "A");
cache.put(2, "B");
cache.put(3, "C");
// キャッシュにアクセス
cache.get(1);
cache.put(4, "D"); // 古いエントリが削除される
// キャッシュの内容を出力
System.out.println(cache);
}
}
実行結果：
{2=B, 3=C, 4=D}
このプログラムでは、最大サイズを3に設定しており、新しいデータを追加すると最も古いデータが削除されます。
5. LinkedHashMapの注意点
LinkedHashMapを使用する際には、以下の点に注意してください。
- 順序を保持するため、通常のHashMapに比べて少し処理速度が遅くなる場合があります。
- 大量のデータを管理する場合、パフォーマンスの影響を検討する必要があります。
- スレッドセーフではないため、複数スレッドからアクセスする場合は
Collections.synchronizedMapやConcurrentHashMapを検討してください。
6. まとめ
本記事では、JavaのLinkedHashMapクラスについて、基本的な特徴や使い方、さらにキャッシュ機能の実装方法までを解説しました。LinkedHashMapは、HashMapのようにキーと値でデータを管理しながら、挿入順序を保持する特性を持つコレクションです。特に順序が重要なデータ管理や、キャッシュ機能を作成したい場合に非常に役立ちます。
また、LinkedHashMapはデフォルトで挿入順序を保持しますが、アクセス順序を設定することも可能です。この特性を活かすことで、最近アクセスされたデータを優先的に管理するLRU（Least Recently Used）キャッシュを簡単に実装できます。
以下に、この記事で解説した内容を基にした簡単なサンプルプログラムを示します。このプログラムでは、LinkedHashMapを利用してデータを順序通りに管理し、挿入順序が保持されることを確認します。
import java.util.LinkedHashMap;
import java.util.Map;
public class LinkedHashMapSummary {
public static void main(String[] args) {
// LinkedHashMapの作成
LinkedHashMap<String, String> users = new LinkedHashMap<>();
// データの追加
users.put("101", "田中太郎");
users.put("102", "佐藤花子");
users.put("103", "鈴木一郎");
// データの出力
System.out.println("挿入順序が保持されるLinkedHashMapの内容:");
for (Map.Entry<String, String> entry : users.entrySet()) {
System.out.println("ユーザーID: " + entry.getKey() + ", 名前: " + entry.getValue());
}
}
}
実行結果：
挿入順序が保持されるLinkedHashMapの内容:
ユーザーID: 101, 名前: 田中太郎
ユーザーID: 102, 名前: 佐藤花子
ユーザーID: 103, 名前: 鈴木一郎
この例では、ユーザーIDと名前のペアをLinkedHashMapで管理し、挿入順序が保持されることを確認しています。LinkedHashMapは順序を意識したデータ管理に最適です。
生徒
「LinkedHashMapについてよくわかりました！データの順序が保持されるのは便利ですね。」
先生
「そうですね。挿入順序が重要なデータ管理や、キャッシュのような特定の用途で特に力を発揮します。」
生徒
「アクセス順序を使ったキャッシュの実装も面白そうでした。これなら最近使ったデータを効率よく管理できますね。」
先生
「その通りです。LinkedHashMapはカスタマイズも簡単なので、ぜひプロジェクトで試してみてください。」
生徒
「はい！今回は順序が保持される点がよく理解できました。HashMapとの違いもしっかり意識して使ってみます！」
先生
「その意気です。わからない点があればまた聞いてくださいね。」
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