Java --HashMap源码解析
兴趣所致研究一下HashMap的源码,写下自己的理解,基于JDK1.8。
本文大概分析HashMap的put(),get(),resize()三个方法。
首先让我们来看看put()方法。
public V put(K key, V value) { return putVal(hash(key), key, value, false, true); }
/** * Implements Map.put and related methods * * @param hash hash for key * @param key the key * @param value the value to put * @param onlyIfAbsent if true, don't change existing value * @param evict if false, the table is in creation mode. * @return previous value, or null if none */ 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) n = (tab = resize()).length; if ((p = tab[i = (n - 1) & hash]) == null) tab[i] = newNode(hash, key, value, null); else { Node<K,V> e; K k; 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) // -1 for 1st treeifyBin(tab, hash); break; } if (e.hash == hash && ((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k)))) break; p = e; } } if (e != null) { // existing mapping for key V oldValue = e.value; if (!onlyIfAbsent || oldValue == null) e.value = value; afterNodeAccess(e); return oldValue; } } ++modCount; if (++size > threshold) resize(); afterNodeInsertion(evict); return null; }
1.首先通过hash(key)计算key的hash值
putVal(hash(key), key, value, false, true)
2.由于hashMap实际存储数据的就是table数组,那么首先需要判断table数组是否已经被初始化了,如果没有初始化,那么调用resize()方法对table进行初始化
if ((tab = table) == null || (n = tab.length) == 0) n = (tab = resize()).length;
3.通过hash与(n-1)进行与运算得出数组的索引,根table[索引]判断是否为null,如果为null那么直接存入该位置。
if ((p = tab[i = (n - 1) & hash]) == null) tab[i] = newNode(hash, key, value, null);
4.如果table[索引]不为null,那么说明位置发生了碰撞,需要继续进行判断
5.如果判断table[索引]位置p上的p.key=key&&p.hash=hash,那么就会对value进行替换,也就是保证key唯一。
6.如果不满足5的条件,那么会判断table[索引]位置p如果是二叉树节点,那么会调用TreeNode.putTreeVal()去进行对二叉树节点的插入。
else if (p instanceof TreeNode) e = ((TreeNode<K,V>)p).putTreeVal(this, tab, hash, key, value);
7.如果不满足5,6的条件,那么会使用链表来插入该节点:循环寻找p.next直到找到一个位置为null那么进行插入。
for (int binCount = 0; ; ++binCount) { if ((e = p.next) == null) { p.next = newNode(hash, key, value, null); if (binCount >= TREEIFY_THRESHOLD - 1) // -1 for 1st treeifyBin(tab, hash); break; } if (e.hash == hash && ((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k)))) break; p = e; }
8.上述5,6,7三步中,只要发现了p.key=key&&p.hash=hash,那么就会进行value替换,将oldValue替换为newValue。
if (e != null) { // existing mapping for key V oldValue = e.value; if (!onlyIfAbsent || oldValue == null) e.value = value; afterNodeAccess(e); return oldValue; }
9.进行计数+1,并且判断当前已存数量是否大于table[]的2/3,如果大于那么使用resize()对table进行扩充。
10.至此整个put()完成。
再来让我们看看get()方法。
public V get(Object key) { Node<K,V> e; return (e = getNode(hash(key), key)) == null ? null : e.value; }
/** * Implements Map.get and related methods * * @param hash hash for key * @param key the key * @return the node, or null if none */ final Node<K,V> getNode(int hash, Object key) { Node<K,V>[] tab; Node<K,V> first, e; int n; K k; if ((tab = table) != null && (n = tab.length) > 0 && (first = tab[(n - 1) & hash]) != null) { if (first.hash == hash && // always check first node ((k = first.key) == key || (key != null && key.equals(k)))) return first; 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; }
1.首先判断table[]是否为空,通过hash计算索引判断table[索引]是否为空,如果任意一项为空那么直接return null。
2.判断table[索引]的hash与key是否都与查找的相同,如果hash与key都相同,那么直接返回table[索引]。
if (first.hash == hash && // always check first node ((k = first.key) == key || (key != null && key.equals(k)))) return first;
3.如果不满足条件2,那么判断table[索引]的next是否为空,如果为空则return null。
4.如果table[索引]的next不为空,那么判断是否为二叉树,如果是二叉树直接使用getTreeNode()方法查找。
if (first instanceof TreeNode) return ((TreeNode<K,V>)first).getTreeNode(hash, key);
5.如果不是二叉树,那么直接使用链表的方式查找。
do { if (e.hash == hash && ((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k)))) return e; } while ((e = e.next) != null);
6.至此完成整个get()方法。