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hashMap 1.8 原始碼及原理淺析

這裡主要講原始碼流程,原理只做簡單介紹

  • hashMap原理淺析

hashMap 的結構是由陣列+連結串列構成,陣列為Node[] table,連結串列節點為Node。

  • map.put(key,value),根據(table.length - 1) & hash(key)進行雜湊到table的某一個位置。當key值相同時(hash碰撞),則遍歷連結串列(即Node的每一個next),如果有相同key的則覆蓋,否則將新增進連結串列

  • 當size > threshold(元素數量大於容納數量)時進行resize()擴容操作,以原有table*2進行擴容。1.7實現將現有資料進行重新雜湊;1.8判斷e.hash & oldCap == 0(即陣列第一位)時在原區間,否則在新增區間同一位置。

  • hashMap基本屬性


//預設初始容量-必須是2的冪
DEFAULT_INITIAL_CAPACITY = 1 << 4;

//最大容量
MAXIMUM_CAPACITY = 1 << 30;

//預設負載因子
DEFAULT_LOAD_FACTOR = 0.75f;

//一個桶的樹化閾值,當桶中元素個數超過這個值時,使用紅黑樹替換現有節點
TREEIFY_THRESHOLD = 8

//一個樹的連結串列還原閾值,當擴容時,桶中元素個數小於這個值,就會把紅黑樹還原成連結串列
UNTREEIFY_THRESHOLD = 6

/**雜湊表的最小樹形化容量,
當雜湊表中的容量大於這個值時,表中的桶才能進行樹形化。
否則桶內元素太多時會擴容,而不是樹形化。
為了避免進行擴容、樹形化選擇的衝突,這個值不能小於 4*TREEIFY_THRESHOLD
*/
MIN_TREEIFY_CAPACITY = 64

//具體的元素儲存
Node[] table

//元素的數量
int size

//修改次數
int modCount

//在下一次resize ()呼叫之前的容量大小,也就是capacity ,預設為capacity*loadFactor
int threshold

//載入因子
float loadFactor

  • 原始碼

hashMap核心Node節點

 static class Node<K,V> implements Map.Entry<K,V> {
        final int hash;
        final K key;
        V value;
        Node<K,V> next;

插入一個元素

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

1 判斷table是否為空,為空新建一個
2 判斷key的hash雜湊是否存在,不存在直接新建一個連結串列節點
3 判斷元素是否和連結串列第一個元素相同,相同則覆蓋
4 迴圈連結串列節點
5 判斷是不是尾節點,是增新增節點
6 判斷是否超過閥值,超過則用紅黑樹替換連結串列
7 判斷元素是否和連結串列元素相同,相同則覆蓋。迴圈節點結束
8 對新增或覆蓋元素進行value賦值
9 判斷是否超過容量,超過則進行擴容

final V putVal(int hash, K key, V value, boolean onlyIfAbsent,
                   boolean evict) {
        Node<K,V>[] tab; Node<K,V> p; int n, i;
        //判斷table是否為空
        if ((tab = table) == null || (n = tab.length) == 0)
            n = (tab = resize()).length;
         //判斷key的hash雜湊是否存在
        if ((p = tab[i = (n - 1) & hash]) == null)
            tab[i] = newNode(hash, key, value, null);
        else {
            Node<K,V> e; K k;
            //判斷元素是否和連結串列第一個元素相同,相同則覆蓋
            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) 
	                        //**超過閥值,用紅黑樹替換連結串列。紅黑樹程式碼此處不討論**
                            treeifyBin(tab, hash);
                        break;
                    }
                    //判斷元素是否和連結串列元素相同,相同則覆蓋
                    if (e.hash == hash &&
                        ((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
                        break;
                    p = e;
                }
            }
            //賦值操作
            if (e != null) { // existing mapping for key
                V oldValue = e.value;
                if (!onlyIfAbsent || oldValue == null)
                    e.value = value;
                afterNodeAccess(e);
                return oldValue;
            }
        }
        ++modCount;
        //超過容量,進行擴容
        if (++size > threshold)
            resize();
        afterNodeInsertion(evict);
        return null;
    }