HashMap中的几个重要变量
默认初始容量,必须是2的n次方
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static final int DEFAULT_INITIAL_CAPACITY = 16; |
最大容量，当通过构造方法传入的容量比它还大时，就用这个最大容量，必须是2的n次方
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static final int MAXIMUM_CAPACITY = 1 << 30; |
默认负载因子
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static final float DEFAULT_LOAD_FACTOR = 0.75f; |
用来存储键值对，可以看到键值对都是存储在Entry中的
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transient Entry<K,V>[] table;//capacity * load factor,超过这个数就会进行再哈希int threshold; |
HashMap中的元素是用名为table的Entry数组来保存的，默认大小是16
- capacity:数组的容量
- load_factor:负载因子
- threshold：实际能承载的容量，等于上面两个相乘，当size大于threshold时，就会进行rehash
jdk7中在面对key为String的时候采用了区别对待，会有alternative hashing，但是这个在jdk8中已经被删除了
存储结构
Entry是一个链表结构，不仅包含key和value，还有可以指向下一个的next
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static class Entry<K,V> implements Map.Entry<K,V> { final K key; V value; Entry<K,V> next; int hash; /** * Creates new entry. */ Entry(int h, K k, V v, Entry<K,V> n) { value = v; next = n; key = k; hash = h; } ... |
put方法
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public V put(K key, V value) { if (key == null) return putForNullKey(value); int hash = hash(key); int i = indexFor(hash, table.length); for (Entry<K,V> e = table[i]; e != null; e = e.next) { Object k; if (e.hash == hash && ((k = e.key) == key || key.equals(k))) { V oldValue = e.value; e.value = value; e.recordAccess(this); return oldValue; } } modCount++; addEntry(hash, key, value, i); return null; } |
首先通过hash方法对hashcode进行处理：
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final int hash(Object k) { int h = 0; h ^= k.hashCode(); h ^= (h >>> 20) ^ (h >>> 12); return h ^ (h >>> 7) ^ (h >>> 4); } |
可以看到只是在key的hashcode值上做了一些处理，通过hash计算出来的值将会使用indexFor方法找到它应该所在的table下标：
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static int indexFor(int h, int length) { return h & (length-1); } |
这个方法其实相当于对table.length取模。
当需要插入的key为null时，调用putForNullKey方法处理：
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private V putForNullKey(V value) {for (Entry<K,V> e = table[0]; e != null; e = e.next) { if (e.key == null) { V oldValue = e.value; e.value = value; e.recordAccess(this); return oldValue; }}modCount++;addEntry(0, null, value, 0);return null;} |
putForNullKey方法只从table[0]这个位置开始遍历，因为key为null只放在table中的第一个位置，下标为0，在遍历中如果发现已经有key为null了，则替换新value，返回旧value，结束；如果还没有key为null，调用addEntry方法增加一个Entry:
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void addEntry(int hash, K key, V value, int bucketIndex) { if ((size >= threshold) && (null != table[bucketIndex])) { resize(2 * table.length); hash = (null != key) ? hash(key) : 0; bucketIndex = indexFor(hash, table.length); } createEntry(hash, key, value, bucketIndex); } |
可以看到jdk7中resize的条件已经发生改变了，只有当 size>=threshold并且 table中的那个槽中已经有Entry时，才会发生resize。即有可能虽然size>=threshold，但是必须等到每个槽都至少有一个Entry时，才会扩容。还有注意每次resize都会扩大一倍容量
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void createEntry(int hash, K key, V value, int bucketIndex) { Entry<K,V> e = table[bucketIndex]; table[bucketIndex] = new Entry<>(hash, key, value, e); size++; } |
最后看createEntry，它先保存这个桶中的第一个Entry，创建新的Entry放入第一个位置，将原来的Entry接在后面。这里采用的是头插法插入元素。
get方法
其实get方法和put方法如出一辙，怎么放的怎么拿
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public V get(Object key) { if (key == null) return getForNullKey(); Entry<K,V> entry = getEntry(key); return null == entry ? null : entry.getValue(); } |
key为null时，还是去table[0]去取：
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private V getForNullKey() { for (Entry<K,V> e = table[0]; e != null; e = e.next) { if (e.key == null) return e.value; } return null; } |
否则调用getEntry方法：
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final Entry<K,V> getEntry(Object key) { int hash = (key == null) ? 0 : hash(key); for (Entry<K,V> e = table[indexFor(hash, table.length)]; e != null; e = e.next) { Object k; if (e.hash == hash && ((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k)))) return e; } return null; } |
这个方法也是通过key的hashcode计算出它应该所在的下标，再遍历这个下标的Entry链，如果key的内存地址相等（即同一个引用）或者equals相等，则说明找到了
hash的原则
A、等幂性。不管执行多少次获取Hash值的操作，只要对象不变，那么Hash值是固定的。如果第一次取跟第N次取不一样，那就用起来很麻烦.
B、对等性。若两个对象equal方法返回为true，则其hash值也应该是一样的。举例说明：若你将objA作为key存入HashMap中，然后new了一个objB。在你看来objB和objA是一个东西（因为他们equal），但是使用objB到hashMap中却取不出来东西。
C、互异性。若两个对象equal方法返回为false，hash值有可能相同，但最好是不同的，这个不是必须的，只是这样做会提高hash类操作的性能（碰撞几率低）。
解决hash碰撞的方法：
- 开放地址法
- 链地址法
hashmap采用的就是链地址法，这种方法好处是无堆积现象，但是next指针会占用额外空间
和jdk8中的HashMap区别
在jdk8中，仍然会根据key.hashCode()计算出hash值，再通过这个hash值去定位这个key，但是不同的是，当发生冲突时，会采用链表和红黑树两种方法去处理，当结点个数较少时用链表（用Node存储），个数较多时用红黑树（用TreeNode存储），同时结点也不叫Entry了，而是分成了Node和TreeNode。再最坏的情况下，链表查找的时间复杂度为O(n),而红黑树一直是O(logn),这样会提高HashMap的效率。jdk8中的HashMap中定义了一个变量TREEIFY_THRESHOLD，当节点个数>= TREEIFY_THRESHOLD - 1时，HashMap将采用红黑树存储
总结
以上就是这篇文章的全部内容了，希望本文的内容对大家的学习或者工作能带来一定的帮助，如果有疑问大家可以留言交流。
