HashMap和ConcurrentHashMap

  • HashMap
    • put
      //put方法最终实现
      final V putVal(int hash, K key, V value, boolean onlyIfAbsent, boolean evict) {
          Node<K,V>[] tab; Node<K,V> p; int n, i;
          //判断当前桶是否为空,空的就需要初始化(resize 中会判断是否进行初始化)
          if ((tab = table) == null || (n = tab.length) == 0)
              n = (tab = resize()).length;
          //根据当前 key 的 hashcode 定位到具体的桶中并判断是否为空,为空表明没有 Hash 冲突就直接在当前位置创建一个新桶即可
          if ((p = tab[i = (n - 1) & hash]) == null)
              tab[i] = newNode(hash, key, value, null);
          else {
              Node<K,V> e; K k;
              //如果当前桶有值( Hash 冲突),那么就要比较当前桶中的 key、key 的 hashcode 与写入的 key 是否相等,相等就赋值给 e,在后面的时候会统一进行赋值及返回
              if (p.hash == hash && ((k = p.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
                  e = p;
              else if (p instanceof TreeNode) //如果当前桶为红黑树,那就要按照红黑树的方式写入数据
                  e = ((TreeNode<K,V>)p).putTreeVal(this, tab, hash, key, value);
              else {//如果是个链表,就需要将当前的 key、value 封装成一个新节点写入到当前桶的后面(形成链表)
                  for (int binCount = 0; ; ++binCount) {
                      if ((e = p.next) == null) {
                          p.next = newNode(hash, key, value, null);
                          if (binCount >= TREEIFY_THRESHOLD - 1) //接着判断当前链表的大小是否大于预设的阈值,大于时就要转换为红黑树
                              treeifyBin(tab, hash);
                          break;
                      }
                      //如果在遍历过程中找到 key 相同时直接退出遍历
                      if (e.hash == hash && ((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
                          break;
                      p = e;
                  }
              }
              if (e != null) { // 如果 e != null 就相当于存在相同的 key,那就需要将值覆盖
                  V oldValue = e.value;
                  if (!onlyIfAbsent || oldValue == null)
                      e.value = value;
                  afterNodeAccess(e);
                  return oldValue;
              }
          }
          ++modCount;
          //最后判断是否需要进行扩容
          if (++size > threshold)
              resize();
          afterNodeInsertion(evict);
          return null;
      }
      
    • get
      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;
          //首先将 key hash 之后取得所定位的桶
          if ((tab = table) != null && (n = tab.length) > 0 && (first = tab[(n - 1) & hash]) != null) {
              //否则判断桶的第一个位置(有可能是链表、红黑树)的 key 是否为查询的 key,是就直接返回 value
              if (first.hash == hash && ((k = first.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
                  return first;
              //如果第一个不匹配,则判断它的下一个是红黑树还是链表
              if ((e = first.next) != null) {
                  //红黑树就按照树的查找方式返回值
                  if (first instanceof TreeNode)
                      return ((TreeNode<K,V>)first).getTreeNode(hash, key);
                  do {//按照链表的方式遍历匹配返回值
                      if (e.hash == hash && ((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
                          return e;
                  } while ((e = e.next) != null);
              }
          }
          //如果桶为空则直接返回 null 
          return null;
      }
      
  • ConcurrentHashMap:抛弃了原有的 Segment 分段锁,而采用了 CAS + synchronized 来保证并发安全性。和HashMap的区别在于,Node<K,V>中的V valNode<K,V> next都用volatile关键字修饰了,保证了两个值的可见性和有序性
    • put
      final V putVal(K key, V value, boolean onlyIfAbsent) {
         if (key == null || value == null) 
              throw new NullPointerException();
         int hash = spread(key.hashCode());
         int binCount = 0;
         for (Node<K,V>[] tab = table;;) {
             Node<K,V> f; int n, i, fh;
             //判断是否需要初始化
             if (tab == null || (n = tab.length) == 0)
                 tab = initTable();
             else if ((f = tabAt(tab, i = (n - 1) & hash)) == null) {//f 即为当前 key 定位出的 Node,如果为空表示当前位置可以写入数据,利用 CAS 尝试写入,失败则自旋保证成功
                 if (casTabAt(tab, i, null,new Node<K,V>(hash, key, value, null)))
                     break;
             }
             else if ((fh = f.hash) == MOVED)//如果当前位置的 hashcode == MOVED == -1,则需要进行扩容
                 tab = helpTransfer(tab, f);
             else {
                 V oldVal = null;
                 synchronized (f) {//如果都不满足,则利用 synchronized 锁写入数据
                     if (tabAt(tab, i) == f) {
                         if (fh >= 0) {
                             binCount = 1;
                             for (Node<K,V> e = f;; ++binCount) {
                                 K ek;
                                 if (e.hash == hash &&
                                     ((ek = e.key) == key ||
                                      (ek != null && key.equals(ek)))) {
                                     oldVal = e.val;
                                     if (!onlyIfAbsent)
                                         e.val = value;
                                     break;
                                 }
                                 Node<K,V> pred = e;
                                 if ((e = e.next) == null) {
                                     pred.next = new Node<K,V>(hash, key,
                                                               value, null);
                                     break;
                                 }
                             }
                         }
                         else if (f instanceof TreeBin) {
                             Node<K,V> p;
                             binCount = 2;
                             if ((p = ((TreeBin<K,V>)f).putTreeVal(hash, key,
                                                            value)) != null) {
                                 oldVal = p.val;
                                 if (!onlyIfAbsent)
                                     p.val = value;
                             }
                         }
                     }
                 }
                 if (binCount != 0) {
                      //如果数量大于 TREEIFY_THRESHOLD 则要转换为红黑树
                     if (binCount >= TREEIFY_THRESHOLD)
                         treeifyBin(tab, i);
                     if (oldVal != null)
                         return oldVal;
                     break;
                 }
             }
         }
         addCount(1L, binCount);
         return null;
      }
      
    • get
        public V get(Object key) {
            Node<K,V>[] tab; Node<K,V> e, p; int n, eh; K ek;
            int h = spread(key.hashCode());
            if ((tab = table) != null && (n = tab.length) > 0 && (e = tabAt(tab, (n - 1) & h)) != null) {
                 //根据计算出来的 hashcode 寻址,如果就在桶上那么直接返回值
                if ((eh = e.hash) == h) {
                    if ((ek = e.key) == key || (ek != null && key.equals(ek)))
                        return e.val;
                }
                else if (eh < 0)//如果是红黑树那就按照树的方式获取值
                    return (p = e.find(h, key)) != null ? p.val : null;
                //按照链表的方式遍历获取值
                while ((e = e.next) != null) {
                    if (e.hash == h &&
                        ((ek = e.key) == key || (ek != null && key.equals(ek))))
                        return e.val;
                }
            }
            return null;
        }
        ```


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