集合之HashMap
2019-04-23 本文已影响0人
陆元伟
集合之HashMap
/**
默认数组大小
* The default initial capacity - MUST be a power of two.
*/
static final int DEFAULT_INITIAL_CAPACITY = 1 << 4; // aka 16
/**
最大容量
* The maximum capacity, used if a higher value is implicitly specified
* by either of the constructors with arguments.
* MUST be a power of two <= 1<<30.
*/
static final int MAXIMUM_CAPACITY = 1 << 30;
/**
* The load factor used when none specified in constructor.
*/
static final float DEFAULT_LOAD_FACTOR = 0.75f;
定义了初始值默认大小为16.如果调用构造器的时候没传入大小。则默认大小为16.还定义的超过大小的多少则扩容。
我们都知道集合不用你自己管理它的大小。只管往里面添加数据就好。但是集合自己就要处理，只要是底层是数组实现的，则都要考虑扩容。这里是超过集合大小的0.75则就扩容。扩容是当前集合大小的2倍
先看放数据的put方法
public V put(K key, V value) {
return putVal(hash(key), key, value, false, true);
}
调用hash方法生成hash值。并且允许key为null.
static final int hash(Object key) {
int h;
return (key == null) ? 0 : (h = key.hashCode()) ^ (h >>> 16);
}
调用内部的putVal方法
final V putVal(int hash, K key, V value, boolean onlyIfAbsent,
boolean evict) {
Node<K,V>[] tab; Node<K,V> p; int n, i;
if ((tab = table) == null || (n = tab.length) == 0)
//1 初始化，或者扩容
n = (tab = resize()).length;
//2 找到位置，并且为null,直接放入
if ((p = tab[i = (n - 1) & hash]) == null)
tab[i] = newNode(hash, key, value, null);
//3 找到位置，并且有值
else {
Node<K,V> e; K k;
//4 key是一样的。直接替换旧的
if (p.hash == hash &&
((k = p.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
e = p;
//5 发送了碰撞。如果是树节点。1.8之后如果链表长度超过7，则转换为树结构
else if (p instanceof TreeNode)
e = ((TreeNode<K,V>)p).putTreeVal(this, tab, hash, key, value);
else {
//6 放到链表后面
for (int binCount = 0; ; ++binCount) {
//7 当前位置后面没有。则直接放在后面
if ((e = p.next) == null) {
p.next = newNode(hash, key, value, null);
//8 如果链表长度超过7，则转换为数结构
if (binCount >= TREEIFY_THRESHOLD - 1) // -1 for 1st
treeifyBin(tab, hash);
break;
}
//9 同样，如果找个key一样的。替换旧的
if (e.hash == hash &&
((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
break;
//没找到继续找。直到末尾。
p = e;
}
}
//10 如果找到了替换的。则返回旧值，否则返回null
if (e != null) { // existing mapping for key
V oldValue = e.value;
if (!onlyIfAbsent || oldValue == null)
e.value = value;
afterNodeAccess(e);
return oldValue;
}
}
++modCount;
//11 判断是否要扩容
if (++size > threshold)
resize();
afterNodeInsertion(evict);
return null;
}
注释1 如果table数组还没初始化。则调用resize方法初始化。resize方法有两作用，1是初始化table数组。2是判断是否要扩容。如果需要则扩容。注释 2 则根据hash找到该key所在table的位置。如果该位置为null.则说明还没有数据，直接放里面就行。注释3 如果有数据。注释 4 判断key是不是和要放入的key是不是一样的。如果是一样的则替换。注释5 如果不一样。则判断后面是不是树节点。如果是树节点，则插入树中。注释6 如果是链表。则去链表中找。注释 7 如果在链表中没有找到到了一样的key，则判断链接是否超过了7.如果没有，则放到链表后面，如果超过了7.则转换为数结构。注释9 如果找到了一样的key，同样的替换旧的值，返回旧的值。
//初始化或者扩容
final Node<K,V>[] resize() {
Node<K,V>[] oldTab = table;
int oldCap = (oldTab == null) ? 0 : oldTab.length;
int oldThr = threshold;
int newCap, newThr = 0;
...
newCap = DEFAULT_INITIAL_CAPACITY;
newThr = (int)(DEFAULT_LOAD_FACTOR * DEFAULT_INITIAL_CAPACITY);
...
threshold = newThr;
@SuppressWarnings({"rawtypes","unchecked"})
//1 初始化一个大小为16的数组
Node<K,V>[] newTab = (Node<K,V>[])new Node[newCap];
table = newTab;
...
return newTab;
}
查看获取的方法get
public V get(Object key) {
Node<K,V> e;
return (e = getNode(hash(key), key)) == null ? null : e.value;
}
调用getNode方法
final Node<K,V> getNode(int hash, Object key) {
Node<K,V>[] tab; Node<K,V> first, e; int n; K k;
//1 如果table不为Null,并且长度大于0，并且根据key能获取到对应的value
if ((tab = table) != null && (n = tab.length) > 0 &&
(first = tab[(n - 1) & hash]) != null) {
//2 根据hash和key对象匹配
if (first.hash == hash && // always check first node
((k = first.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
return first;
//3 去后面的链表或者树里面寻找
if ((e = first.next) != null) {
if (first instanceof TreeNode)
return ((TreeNode<K,V>)first).getTreeNode(hash, key);
do {
if (e.hash == hash &&
((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
return e;
} while ((e = e.next) != null);
}
}
return null;
}
注释1 判断table是否初始化了，并且长度大于0，并且根据hash拿到对应的数据，注释2根据hash和key匹配到数据，则返回。否则则去链表或者树结构中查找。
移除也是类似
public V remove(Object key) {
Node<K,V> e;
return (e = removeNode(hash(key), key, null, false, true)) == null ?
null : e.value;
}
先从数组中匹配数据。如果找到则，则把数组中的数据指向next.删除数组中的数据不影响后面的链表或者树节点。如果在链表中或者树节点中。则去链表中或者树节点中删除。
final Node<K,V> removeNode(int hash, Object key, Object value,
boolean matchValue, boolean movable) {
Node<K,V>[] tab; Node<K,V> p; int n, index;
if ((tab = table) != null && (n = tab.length) > 0 &&
(p = tab[index = (n - 1) & hash]) != null) {
Node<K,V> node = null, e; K k; V v;
//根据hash和key对象匹配
if (p.hash == hash &&
((k = p.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
node = p;
else if ((e = p.next) != null) {
//如果是树结构。去树结构找
if (p instanceof TreeNode)
node = ((TreeNode<K,V>)p).getTreeNode(hash, key);
else {
//去链表找
do {
if (e.hash == hash &&
((k = e.key) == key ||
(key != null && key.equals(k)))) {
node = e;
break;
}
p = e;
} while ((e = e.next) != null);
}
}
if (node != null && (!matchValue || (v = node.value) == value ||
(value != null && value.equals(v)))) {
if (node instanceof TreeNode)
//在树中移除
((TreeNode<K,V>)node).removeTreeNode(this, tab, movable);
else if (node == p)
//在数组中赋值
tab[index] = node.next;
else
//在链表中赋值
p.next = node.next;
++modCount;
--size;
afterNodeRemoval(node);
return node;
}
}
return null;
}
小结：通过源码分析，如果初始化hashMap的时候不传入大小。则默认会初始化一个16个大小的数组。
存入数据是hash函数根据key对象的hashCode值做一些处理，生成hash值，再与数组长度-1做异或处理生成索引值。
如果发送了碰撞，也就是产生的索引值在当前数组里面已经有数据了，则以链表形式放在该数据后面，JDK1.8之后，判断该链表是否>=7.则转换为树结构
