HashMap源码学习1

最新推荐文章于 2024-11-29 15:23:00 发布

原创最新推荐文章于 2024-11-29 15:23:00 发布 · 270 阅读

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日常业务代码编辑中，HashMap基本每天都会使用到，花了点时间仔细看了下HashMap的源码，并在网上找了些大牛的博客帮助理解。写点东西，记录下自己的学习过程。

一，构造HashMap

使用HashMap之前,首先我们要new一个出来，如下：

    Map<String, String> map = new HashMap<String, String>();

这里通过构造函数new了一个HashMap，那么这个构造函数里面究竟发生了什么？看源码

    /**
     * The load factor used when none specified in constructor.
     */
    static final float DEFAULT_LOAD_FACTOR = 0.75f;

    /**
     * The default initial capacity - MUST be a power of two.
     */
    static final int DEFAULT_INITIAL_CAPACITY = 16;

    public HashMap() {
        this.loadFactor = DEFAULT_LOAD_FACTOR;
        threshold = (int)(DEFAULT_INITIAL_CAPACITY * DEFAULT_LOAD_FACTOR);
        table = new Entry[DEFAULT_INITIAL_CAPACITY];
        init();
    }

其中，loadFactor是 负载因子；DEFAULT_INITIAL_CAPACITY是HashMap构造时的 初始容量，默认为16；这两个参数是关系到HashMap的性能的参数。其中，负载因子越大，空间利用率越高，但是这样会造成查找的效率降低。HashMap还有另外两个有参构造器:

    public HashMap(int initialCapacity, float loadFactor){
       ...
    }

    public HashMap(int initialCapacity) {
        ...
    }

通过参数可以很清楚的理解这两个构造器的，一个可以自己定义默认的初始容量和默认的负载因子（注意：虽然可以自定义出事容量，但是为了HashMap的性能，这个初始容量并不是任意的，后面会继续提到）；一个可以自己定义默认的初始容量。

当然一般我们很少会用到这两个构造器。下面我们继续看那个无参构造器中的操作。threshold 通俗的来说就是HashMap的容量极限。

当HashMap中的数据量大于负载因子*初始容量时，HashMap就会自动扩容。

接下来就是HashMap的存储单元entry了，源码如下：

    static class Entry<K,V> implements Map.Entry<K,V> {
        final K key;
        V value;
        Entry<K,V> next;
        final int hash;
        ......
    }

从这个存储单元entry我们可以看出entry是一个单项链表。

二，添加数据--put方法

上面通过构造器构造一个初始的HashMap的时候，会创建一个大小为16的Entry数组，接下来看当我们往HashMap中put数据的时候在源码层面又做了什么。上源码：

    public V put(K key, V value) {
        //判断key是否为null（由此可见hashmap的key可以为null）
        if (key == null)
            return putForNullKey(value);
        //根据key的hashcode重新计算hash值
        int hash = hash(key.hashCode());
        //根据重新计算所得的hash值计算取得key在HashMap中的存储位置
        int i = indexFor(hash, table.length);
        for (Entry<K,V> e = table[i]; e != null; e = e.next) {
            Object k;
            //先判断hash值是否相同，后判断是否equals，两个都为true，说明key完全相同，覆盖旧value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++;
        //新增的key之前不存在的话，执行新增entry操作
        addEntry(hash, key, value, i);
        return null;
    }

    /**
     * Returns index for hash code h.
     */
    static int indexFor(int h, int length) {
        return h & (length-1);
    }

第4行，当key为null的时候，也会存储，存储的位置就是table[0]上。

第6行，indexFor(hash, table.length)这个操作就是计算出key在table数组中存放位置，h & (length-1)等同于对length取模，但是通过代码中的移位运算，效率要高很多。

通过这些代码，可以看出向HashMap中添加元素的时候的大概流程：1，首先判断key是否为null，为null，则这个entry添加在table[0]处。2，key不为null，先根据5,6行计算得出在table数组中的位置，从table[i]处开始遍历，如果在HashMap中能找到已存在的值和正在put的值hash值相同，并且key值equals，则说明这个key已存在，此时后用新的value值覆盖旧的value值，key不变。3，如果正在put的key值不存在，则执行18行的新增entry操作。

以上就是put操作的大致流程。