HashMap解析

HashMap解析

HashMap的两个版本

HashMap在JDK7之后发生了一些改变，所以有两个版本：

• JDK7下的HashMap（数组+链表）
• JDK8下的HashMap（数组+链表+红黑树）

HashMap（java7版本）

结构解析

Java7的版本下的HashMap如下：

HashMap 里面是一个数组，然后数组中每个元素是一个单向链表。并且HashMap 的数组是运行扩容的，也就是说当数组不够用时，可以通过扩容来扩大数组的容量。HashMap数组中存储的是Entry 的实例。

Entry实例有一个key值，一个value值，一个hsah值和一个指针（引用）。Entry实例就是我们平时的k-V对了。

构造参数

capacity：当前数组容量，始终保持 2^n。

loadFactor：负载因子，默认为 0.75。

threshold：扩容的阈值，等于 capacity * loadFactor

put过程

源代码

public V put(K key, V value) {
    // 当插入第一个元素的时候，需要先初始化数组
    if (table == EMPTY_TABLE) {
        inflateTable(threshold);
    }
    // 如果 key 为 null，将entry放到table[0]中
    if (key == null)
        return putForNullKey(value);
    // 1. 对 key 的 hash 值
    int hash = hash(key);
    // 2. 通过key的hash值映射成数组的下标
    int i = indexFor(hash, table.length);
    // 3. 遍历一下对应下标处的链表，看是否有重复的 key 已经存在，
    for (Entry<K,V> e = table[i]; e != null; e = e.next) {
        Object k;
        //    有，则覆盖，并put 方法返回旧值
        if (e.hash == hash && ((k = e.key) == key || key.equals(k))) {
            V oldValue = e.value;
            e.value = value;
            e.recordAccess(this);
            return oldValue;
        }
    }

    modCount++;
    // 4. 不存在重复的 key，将此 entry 添加到链表中
    addEntry(hash, key, value, i);
    return null;
}

get过程

通过key计算hash值

通过值找到数组下标

遍历数组下标下的链表

public V get(Object key) {
    // key为null遍历table[0] 处的链表
    if (key == null)
        return getForNullKey();
    // 根据key那entry对象
    Entry<K,V> entry = getEntry(key);

    return null == entry ? null : entry.getValue();
}

HashMap（java8版本）

ava8 对 HashMap 进行了一些修改，所以其由 数组+链表+红黑树 组成。

结构解析

HashMap （JDK1.8）：底层实现是数组+链表+红黑树，当链表中的元素超过了 8 个以后，会将链表转换为红黑树。

put过程

public V put(K key, V value) {
    //put方法调用的是putVal
    return putVal(hash(key), key, value, false, true);
}


//hash:key的hash，key：键 value：值 
//onlyIfAbsent：放置模式 如果是 true，那么只有在不存在该 key 时才会进行 put 操作
final V putVal(int hash, K key, V value, boolean onlyIfAbsent,
               boolean evict) {
    Node<K,V>[] tab; Node<K,V> p; int n, i;
    
    //初始化数组
    if ((tab = table) == null || (n = tab.length) == 0)
        n = (tab = resize()).length;
	
    //改位置没东西就直接放入
    if ((p = tab[i = (n - 1) & hash]) == null)
        tab[i] = newNode(hash, key, value, null);
	
    //有东西的情况
    else {
        Node<K,V> e; K k;
       
        //判断是否重复
        if (p.hash == hash &&
            ((k = p.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
            e = p;
        
        //再判断是否为红黑树节点，是则通过红黑树的方式插入
        else if (p instanceof TreeNode)
            e = ((TreeNode<K,V>)p).putTreeVal(this, tab, hash, key, value);
        //否则跟JDK1.7的链表一样插入
        else {
            
            for (int binCount = 0; ; ++binCount) {
                
                if ((e = p.next) == null) {
                    p.next = newNode(hash, key, value, null);
                   //插入新节点后判断长度是否超过8，超过就将链表转化为红黑树
                    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) {
            V oldValue = e.value;
            //根据前面的onlyIfAbsent参数覆盖掉旧值
            if (!onlyIfAbsent || oldValue == null)
                e.value = value;
            afterNodeAccess(e);
            return oldValue;
        }
    }
    ++modCount;
    if (++size > threshold)
        resize();
    afterNodeInsertion(evict);
    return null;
}

get过程

public V get(Object key) {
    Node<K,V> e;
    return (e = getNode(hash(key), key)) == null ? null : e.value;
}
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) {
        // 判断第一个节点
        if (first.hash == hash && // always check first node
            ((k = first.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
            return first;
        if ((e = first.next) != null) {
            // 判断是否是红黑树，是则通过红黑树的方式那节点
            if (first instanceof TreeNode)
                return ((TreeNode<K,V>)first).getTreeNode(hash, key);

            // 链表遍历
            do {
                if (e.hash == hash &&
                    ((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
                    return e;
            } while ((e = e.next) != null);
        }
    }
    return null;
}