读HashMap源码做的笔记

本文为jdk1.8源码。跟1.7最大的区别是引入了红黑树。1.8之前HashMap的数据结构为【数组-链表】 1.8之后增加了【数组-红黑树】默认在链表大于8时,转为红黑树结构
  • 【默认值】初始化容量

    /**
    * 初始化容量。16
    * The default initial capacity - MUST be a power of two.
    */
    static final int DEFAULT_INITIAL_CAPACITY = 1 << 4; // aka 16
     ```
    
  • 【默认值】扩容启动默认值 在占到0.75的容量时,扩容.即3/4。扩容数量为2倍,在put()方法中新的value插入完成后,进行是否扩容的判断

    /**
     * 在占到0.75的容量时,扩容.即3/4。扩容数量为2倍
     * The load factor used when none specified in constructor.
     */
    static final float DEFAULT_LOAD_FACTOR = 0.75f;
    
  • 【默认值】链表长度超过8时,转为红黑树,小于等于6时,降为链表

    static final int TREEIFY_THRESHOLD = 8;
    static final int UNTREEIFY_THRESHOLD = 6;
    
  • 【方法】有构造方法设置自定义的初始容量和扩容方案

    public HashMap(int initialCapacity, float loadFactor) {
        if (initialCapacity < 0)
            throw new IllegalArgumentException("Illegal initial capacity: " +
                    initialCapacity);
        if (initialCapacity > MAXIMUM_CAPACITY)
            initialCapacity = MAXIMUM_CAPACITY;
        if (loadFactor <= 0 || Float.isNaN(loadFactor))
            throw new IllegalArgumentException("Illegal load factor: " +
                    loadFactor);
        this.loadFactor = loadFactor;
        this.threshold = tableSizeFor(initialCapacity);
    }
    
  • 【方法】put(Key,Value) 最常用的方法 它有返回值。 可以发现,在key存在的情况下返回的是老的value,如果key不存在,则返回null 。 put方法是jdk1.8中改动最大的,多了一个putVal()方法。里面增加了红黑数(TreeNode)的数据结构,HashMap的查询速度得到了提升

      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 如果为true 不改变已存在key的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) {
        /**
          * 这里可以看到HashMap的数据结构:tab 为数组。里面存着Node(链表或红黑树)
          */
        Node<K,V>[] tab; Node<K,V> p; int n, i;
        if ((tab = table) == null || (n = tab.length) == 0)
            n = (tab = resize()).length;
        /**
          *  hash值即为数组的index
          */
        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;
            /**
             * 判断table[i] 是否为treeNode,即table[i] 是否是红黑树,
             * 如果是红黑树,则直接在树中插入键值对
             */
            else if (p instanceof TreeNode)
                e = ((TreeNode<K,V>)p).putTreeVal(this, tab, hash, key, value);
            else {
                /**
                 * 遍历table[i],判断链表长度是否大于TREEIFY_THRESHOLD(默认值为8),大于8的话把链表转换为红黑树,
                 * 在红黑树中执行插入操作,否则进行链表的插入操作;遍历过程中若发现key已经存在直接覆盖value即可;
                 */
                for (int binCount = 0; ; ++binCount) {
                    if ((e = p.next) == null) {
                        /**
                          *  对上一个Node的next 参数赋值为当前的Node,链式得到建立
                          */
                        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;
                }
            }
          /**
           *  可以发现,在key存在的情况下返回的是老的value
           */
            if (e != null) { // existing mapping for key
                /**
                *value值不会被覆盖,只是做了交换,老的值要返回
                */
                V oldValue = e.value;
                if (!onlyIfAbsent || oldValue == null)
                    e.value = value;
                afterNodeAccess(e);
                return oldValue;
            }
        }
        ++modCount;
        
       /**
         * 插入成功后,判断实际存在的键值对数量size是否超多了最大容量threshold,
         * 如果超过,进行扩容
         */
        if (++size > threshold)
            resize();
        afterNodeInsertion(evict);
        return null;
    }
    
  • 【内部类】Node<K,V> 链表和红黑树结构。jdk1.8之前。这个实体叫 Entry

    static class Node<K,V> implements Map.Entry<K,V> {
      final int hash;
      final K key;
      V value;
      /**
        *  下一个Node存储在next中,实现了链式结构
        */
      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;
      }
    }
    
  • 【方法】resize() 容量调整方法
    /**
     * Initializes or doubles table size.  If null, allocates in
     * accord with initial capacity target held in field threshold.
     * Otherwise, because we are using power-of-two expansion, the
     * elements from each bin must either stay at same index, or move
     * with a power of two offset in the new table.
     *
     * @return the table
     */
    final Node<K,V>[] resize() {
        Node<K,V>[] oldTab = table;
        int oldCap = (oldTab == null) ? 0 : oldTab.length;
        int oldThr = threshold;
        int newCap, newThr = 0;
        if (oldCap > 0) {
            /**
            * 大于默认的最大的容量时,不再扩容
            */
            if (oldCap >= MAXIMUM_CAPACITY) {
                threshold = Integer.MAX_VALUE;
                return oldTab;
            }
          /**
           *当前容量*2后小于最大容量,并大于默认初始化容量(8)时,
           *进行扩容,扩容为2倍
           */
            else if ((newCap = oldCap << 1) < MAXIMUM_CAPACITY &&
                    oldCap >= DEFAULT_INITIAL_CAPACITY)
                newThr = oldThr << 1; // double threshold  扩容为2倍
        }
        else if (oldThr > 0) // initial capacity was placed in threshold
            newCap = oldThr;
        else {               // zero initial threshold signifies using defaults
            newCap = DEFAULT_INITIAL_CAPACITY;
            newThr = (int)(DEFAULT_LOAD_FACTOR * DEFAULT_INITIAL_CAPACITY);
        }
        if (newThr == 0) {
            float ft = (float)newCap * loadFactor;
            newThr = (newCap < MAXIMUM_CAPACITY && ft < (float)MAXIMUM_CAPACITY ?
                    (int)ft : Integer.MAX_VALUE);
        }
        threshold = newThr;
        @SuppressWarnings({"rawtypes","unchecked"})
        Node<K,V>[] newTab = (Node<K,V>[])new Node[newCap];
        table = newTab;
        if (oldTab != null) {
            for (int j = 0; j < oldCap; ++j) {
                Node<K,V> e;
                if ((e = oldTab[j]) != null) {
                    oldTab[j] = null;
                    if (e.next == null)
                        newTab[e.hash & (newCap - 1)] = e;
                    /**
                     * 存在树结构时,判断是否需要降为链表。
                     *默认UNTREEIFY_THRESHOLD=6 小于等于6时降为链表
                     */
                    else if (e instanceof TreeNode)
                        ((TreeNode<K,V>)e).split(this, newTab, j, oldCap);
                    else { // preserve order
                        Node<K,V> loHead = null, loTail = null;
                        Node<K,V> hiHead = null, hiTail = null;
                        Node<K,V> next;
                        do {
                            next = e.next;
                            if ((e.hash & oldCap) == 0) {
                                if (loTail == null)
                                    loHead = e;
                                else
                                    loTail.next = e;
                                loTail = e;
                            }
                            else {
                                if (hiTail == null)
                                    hiHead = e;
                                else
                                    hiTail.next = e;
                                hiTail = e;
                            }
                        } while ((e = next) != null);
                        if (loTail != null) {
                            loTail.next = null;
                            newTab[j] = loHead;
                        }
                        if (hiTail != null) {
                            hiTail.next = null;
                            newTab[j + oldCap] = hiHead;
                        }
                    }
                }
            }
        }
        return newTab;
    }
    
  • 【方法】提高遍历效率: entrySet() 方法返回entry集合,在对Map做遍历时,经常忽视这个entrySet(), 大部分时候使用的是keySet()方法,这个集合只返回了key,要取value的话需要再调用get(),这次调用就浪费了资源
    public Set<Map.Entry<K,V>> entrySet() {
        Set<Map.Entry<K,V>> es;
        return (es = entrySet) == null ? (entrySet = new EntrySet()) : es;
      }
    
最后编辑于
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 194,319评论 5 459
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 81,801评论 2 371
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 141,567评论 0 319
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 52,156评论 1 263
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 61,019评论 4 355
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 46,090评论 1 272
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 36,500评论 3 381
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 35,192评论 0 253
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 39,474评论 1 290
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 34,566评论 2 309
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 36,338评论 1 326
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 32,212评论 3 312
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 37,572评论 3 298
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 28,890评论 0 17
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 30,169评论 1 250
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 41,478评论 2 341
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 40,661评论 2 335

推荐阅读更多精彩内容

  • 一、基本数据类型 注释 单行注释:// 区域注释:/* */ 文档注释:/** */ 数值 对于byte类型而言...
    龙猫小爷阅读 4,243评论 0 16
  • 前文:HashMap是Java程序员最常用的映射(键值对)处理数据的容器。随着JDK版本的更新,1.8相较于1.7...
    是一动不动的friend阅读 1,093评论 0 1
  • 日精近打卡第34天 姓名:耿洪力 单位:宁波慈星股份有限公司 组名:六项精进277期谦虚三组 【知~学习】 【六项...
    耿洪力阅读 201评论 0 0
  • 最近读完了《拆掉思维里的墙》这本书,书中所描述的一些思维方式和生活总结与自己有挺多相似的地方。趁热写一下自己对这本...
    夙月阅读 634评论 0 1
  • 我等不到那个人了 她们说风也落了 星星都躲在云里 朦胧地寒暄 我们的交谈 不再在一个轨道上 就像月亮 看不到白天的...
    馒头小米粥阅读 125评论 0 0