HashMap

参考:http://www.cnblogs.com/joemsu/p/7724623.html

数据结构

jdk1.8:数组、链表/红黑树(jdk1.7的是数组+链表)

节点数据类型:
Node<K,V>(hash,key,value,next)

static class Node<K,V> implements Map.Entry<K,V> {
  // key & value 的 hash值
  final int hash;
  final K key;
  V value;
  //指向下一个节点
  Node<K,V> next;

  Node(int hash, K key, V value, Node<K,V> next) {
    this.hash = hash;
    this.key = key;
    this.value = value;
    this.next = next;
  }

  public final K getKey()        { return key; }
  public final V getValue()      { return value; }
  public final String toString() { return key + "=" + value; }

  public final int hashCode() {
    return Objects.hashCode(key) ^ Objects.hashCode(value);
  }

  public final V setValue(V newValue) {
    V oldValue = value;
    value = newValue;
    return oldValue;
  }

  public final boolean equals(Object o) {
    if (o == this)
      return true;
    if (o instanceof Map.Entry) {
      Map.Entry<?,?> e = (Map.Entry<?,?>)o;
      if (Objects.equals(key, e.getKey()) &&
          Objects.equals(value, e.getValue()))
        return true;
    }
    return false;
  }
}

参数

/默认初始化map的容量:16
static final int DEFAULT_INITIAL_CAPACITY = 1 << 4;
//map的最大容量:2^30
static final int MAXIMUM_CAPACITY = 1 << 30;
//默认的填充因子:0.75,能较好的平衡时间与空间的消耗
static final float DEFAULT_LOAD_FACTOR = 0.75f;
//将链表(桶)转化成红黑树的临界值
static final int TREEIFY_THRESHOLD = 8;
//将红黑树转成链表(桶)的临界值
static final int UNTREEIFY_THRESHOLD = 6;
//转变成树的table的最小容量,小于该值则不会进行树化
static final int MIN_TREEIFY_CAPACITY = 64;
//上图所示的数组,长度总是2的幂次
transient Node<K,V>[] table;
//map中的键值对集合
transient Set<Map.Entry<K,V>> entrySet;
//map中键值对的数量
transient int size;
//用于统计map修改次数的计数器,用于fail-fast抛出ConcurrentModificationException
transient int modCount;
//大于该阈值,则重新进行扩容,threshold = capacity(table.length) * load factor
int threshold;
//填充因子
final float loadFactor;

重要方法

get

根据key的hashCode计算在数组里的下标,然后再判断该位置是否符合条件,否则根据链表/红黑树的方法继续找

计算下标的方法:
下标 = (n-1) & hash
hash = (h = key.hashCode()) & h>>>16

判断两个key是否相同:

 if (p.hash == hash && ((k = p.key) == key || (key != null && key.equals(k))))

先判断hash,如果hash不同一定不同;如果hash相同,则利用equals判断是否相同

put

先检查容量(扩容resize)。
根据hashCode计算桶在数组里的位置,
插入该处的链表/树

resize

两倍容量。如果容量已达最大值,则设置容量为int_max。
扩容之后要重新计算index,每个桶里的节点都要重新计算位置,计算位置的方法是hash & (n-1)。
扩容之后由于newCap-1比oldCap-1多了一个高位(例如8-1=7=111,而4-1=3=11),因此节点的新位置取决于多出来的一个高位bit,如果该位是0,则还是原位置;否则应该是原位置+旧容量

扩容的过程对整个数组和桶进行了遍历,耗费性能,所以最好在创建HashMap的时候指定容量,否则在第一次put的时候会进行一次扩容(因为table==null)

HashMap与HashTable的区别

  • 线程安全性:Hash Table线程安全,HashMap线程不安全
  • null键值的支持:HashMap最多有一个null键,null值不做约束;HashTable不接受null键值
  • 初始容量及扩容:HashTable初始容量11,扩容2n+1;HashMap初始容量16,扩容2n(即容量时钟2的幂)
  • 数据结构:jdk8以后HashMap加入了红黑树提高链表过长时的查询速度,HashTable没有

参考:https://yikun.github.io/2015/04/01/Java-HashMap工作原理及实现/

posted @ 2019-02-08 15:36  darknessplus  阅读(107)  评论(0编辑  收藏  举报