只要是学习Java或者是Java程序员,都知道并且用过HaseMap,知道他是用键值对来存储数据并且可以接受null的键和值,今天看到有人说起了HaseMap的工作原理,因此我在这里把他记录下来,以便自己在以后忘了的时候阅读了解。
HaseMap的put()与get()方法的工作原理:
一、Put :
让我们看下put方法的实现:
/** * Associates the specified value with the specified key in this map. If the * map previously contained a mapping for the key, the old value is * replaced. * * @param key * key with which the specified value is to be associated * @param value * value to be associated with the specified key * @return the previous value associated with <tt>key</tt>, or <tt>null</tt> * if there was no mapping for <tt>key</tt>. (A <tt>null</tt> return * can also indicate that the map previously associated * <tt>null</tt> with <tt>key</tt>.) */ publicV put(K key, V value) { if(key ==null) returnputForNullKey(value); inthash = hash(key.hashCode()); inti = 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); returnoldValue; } } modCount++; addEntry(hash, key, value, i); returnnull; }
现在我们一步一步来分析上面的代码。 对key做null检查。如果key是null,会被存储到table[0],因为null的hash值总是0。
key的hashcode()方法会被调用,然后计算hash值。hash值用来找到存储Entry对象的数组的索引。有时候hash函数可能写的很
不好,所以JDK的设计者添加了另一个叫做hash()的方法,它接收刚才计算的hash值作为参数。如果你想了解更多关于hash()函
数的东西,可以参考:hashmap中的hash和indexFor方法indexFor(hash,table.length)用来计算在table数组中存储Entry对
象的精确的索引。
在我们的例子中已经看到,如果两个key有相同的hash值(也叫冲突),他们会以链表的形式来存储。所以,这里我们就迭代链表。
· 如果在刚才计算出来的索引位置没有元素,直接把Entry对象放在那个索引上。
· 如果索引上有元素,然后会进行迭代,一直到Entry->next是null。当前的Entry对象变成链表的下一个节点。
· 如果我们再次放入同样的key会怎样呢?逻辑上,它应该替换老的value。事实上,它确实是这么做的。在迭代的过程中,会调用equals()方法来检查key的相等性(key.equals(k)),如果
这个方法返回true,它就会用当前Entry的value来替换之前的value。
Get:
现在我们来看下get方法的实现:
/** * Returns the value to which the specified key is mapped, or {@code null} * if this map contains no mapping for the key. * * <p> * More formally, if this map contains a mapping from a key {@code k} to a * value {@code v} such that {@code (key==null ? k==null : * key.equals(k))}, then this method returns {@code v}; otherwise it returns * {@code null}. (There can be at most one such mapping.) * * </p><p> * A return value of {@code null} does not <i>necessarily</i> indicate that * the map contains no mapping for the key; it's also possible that the map http://www.heyzc.com/pro/45.html * explicitly maps the key to {@code null}. The {@link #containsKey * containsKey} operation may be used to distinguish these two cases. * * @see #put(Object, Object) */ publicV get(Object key) { if(key ==null) returngetForNullKey(); inthash = hash(key.hashCode()); 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.equals(k))) returne.value; } returnnull; }
当你理解了hashmap的put的工作原理,理解get的工作原理就非常简单了。当你传递一个key从hashmap总获取value的时候:
对key进行null检查。如果key是null,table[0]这个位置的元素将被返回。
key的hashcode()方法被调用,然后计算hash值。
indexFor(hash,table.length)用来计算要获取的Entry对象在table数组中的精确的位置,使用刚才计算的hash值。
在获取了table数组的索引之后,会迭代链表,调用equals()方法检查key的相等性,如果equals()方法返回true,get方法返回Entry对象的value,否则,返回null。
要牢记以下关键点:
· HashMap有一个叫做Entry的内部类,它用来存储key-value对。
· 上面的Entry对象是存储在一个叫做table的Entry数组中。
· table的索引在逻辑上叫做“桶”(bucket),它存储了链表的第一个元素。
· key的hashcode()方法用来找到Entry对象所在的桶。
· 如果两个key有相同的hash值,他们会被放在table数组的同一个桶里面。
· key的equals()方法用来确保key的唯一性。
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