HashMap (jdk1.8) merge(K key, V value, BiFunction<? super V, ? super V, ? )方法详细注释

本文解析了HashMap的merge()方法,讲解了如何根据value参数判断是否更新节点、删除节点或新建,以及处理空值和并发修改的策略。重点在于key存在时的不同处理路径和自定义函数的使用场景。

merge()方法比compute()多传入一个value参数,根据value参数判断是否新建节点。

merge()方法功能:

如果key存在的情况下:
    value不为空,remappingFunction的apply()执行结果不为空,替换value为apply()执行结果的值;
    value不为空,remappingFunction的apply()执行结果为空,删除key节点;
    value为空:抛出java.lang.NullPointerException异常
   old=查找出的key节点,如果old.value=null,不执行apply,会把value赋值给v,
        再把v赋值给old.value;
key不存在的情况:此时old为空,value不为空,不管remappingFunction的apply()执行完是否为空
    都新建(key,value)节点,此时remappingFunction无效,不执行;

下面看具体注释

/*
    * merge功能:
    * 如果key存在的情况下:
    *       value不为空,remappingFunction的apply()执行结果不为空,替换value为apply()执行结果的值;
    *        value不为空,remappingFunction的apply()执行结果为空,删除key节点;
    *        value为空:抛出java.lang.NullPointerException异常
    *         old=查找出的key节点,如果old.value=null,不执行apply,会把value赋值给v,再把v赋值给old.value;
    * key不存在的情况:此时old为空,value不为空,不管remappingFunction的apply()执行完是否为空
    *       都新建(key,value)节点,此时remappingFunction无效,不执行;

    * */
    @Override
    public V merge(K key, V value,
                   BiFunction<? super V, ? super V, ? extends V> remappingFunction) {
        if (value == null) //传入参数value不能为空,否则报空指针
            throw new NullPointerException();
        if (remappingFunction == null)//如果自定义函数为空,抛出异常
            throw new NullPointerException();
        int hash = hash(key);//算出给定key的hash值
        Node<K,V>[] tab; Node<K,V> first; int n, i;
        int binCount = 0;
        HashMap.TreeNode<K,V> t = null;//定义Node类型的数组tab、节点first,n,i;
        Node<K,V> old = null;//定义Node节点old,找到数组或红黑树或链表中和给定的key相同的节点时,赋值给old;
        if (size > threshold || (tab = table) == null ||
                (n = tab.length) == 0)//如果hashMap的长度大于扩容临界值或table及tab的长度为空,
                                      // 则走 resize(),该方法可初始化hashMap,也可以对hashMap进行扩容
            n = (tab = resize()).length;//扩容之后的tab的长度赋值给n;
        if ((first = tab[i = (n - 1) & hash]) != null) {//算出key在tab中的存储位置,如果该位置不为空,把该位置存储的节点赋值给first
                                                         //这种情况key已经存在,返回key对应的value值,可为空可不为空,value为空走,else {v = value; }
                                                        // key不存在时直接判断old是否为空
            if (first instanceof HashMap.TreeNode)//判断first是否红黑树
                old = (t = (HashMap.TreeNode<K,V>)first).getTreeNode(hash, key);//走红黑树分支,找出指定key的赋值给old,t;
            else {//如果不是红黑树,走到这里就是链表
                Node<K,V> e = first; K k;//把first节点赋值给e,定义k;
                do {//通过do-while循环,在链表中找出和给定hash值和key相同的节点,找到之后把链表上的节点e赋值给old,然后推出循环;
                    if (e.hash == hash &&
                            ((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k)))) {
                        old = e;
                        break;
                    }
                    ++binCount;//二叉树计算变量+1;
                } while ((e = e.next) != null);//循环遍历链表上的节点
            }
        }
        if (old != null) { //如果key在tab中不存在,走这里,第一次old肯定为null,old.value也为null,直接到if (value != null)新建节点;
            V v;//定义v;
            if (old.value != null) { //如果old.value不为空,执行自定义函数remappingFunction.apply();
                int mc = modCount;//定义计数变量mc=hashMap结构修改的记录次数modCount
                v = remappingFunction.apply(old.value, value);//调用自定义函数的apply()方法,把执行结果赋值给v;
                if (mc != modCount) {//如果modCount不等于mc,说明有其它线程修改这个hashMap,抛出异常
                    throw new ConcurrentModificationException();
                }
            } else {//如果old.valu为null,走到这里说明key存在,但是key对应的value=null,此时把传入参数value赋值给v;
                v = value;//此时把传入参数value赋值给v;
            }
            if (v != null) { //如果v不为空
                old.value = v; //把v赋值给key对应节点的value;
                afterNodeAccess(old);//回调函数
            }
            else//如果v为空即调用自定义函数的apply()方法,把执行结果为空,则删除key对应的节点;
                removeNode(hash, key, null, false, true);//删除key对应的节点;
            return v;//返回v
        }
        if (value != null) { //如果key在tab中不存在,第一次old肯定为null,old.value也为null,走这个分支;
            if (t != null) //在红黑树中根据指定的key找到一个存储位置,把这个节点赋值为t,如果t不为空;
                t.putTreeVal(this, tab, hash, key, value);//把传入的key和value存入红黑树;
            else {
                tab[i] = newNode(hash, key, value, first);//存入数组tab
                if (binCount >= TREEIFY_THRESHOLD - 1)//如果数组达到二叉树转换的临界值,则把数组tab转化为二叉树
                    treeifyBin(tab, hash);//走二叉树的方法;
            }
            ++modCount;//记录hashMap的修改次数
            ++size;//hashMap的长度加1
            afterNodeInsertion(true);//回调函数
        }
        return value;//value
    }

<think>嗯,用户问的是关于JDK8Map接口的computeIfPresent方法源码解析。首先,我需要回忆一下这个方法的作用。computeIfPresent是在键存在且对应的值不为null时,计算新的值并替换旧值。如果计算的新值是null,则会删除该条目。这个方法Java 8引入,属于Map的默认方法,可能涉及函数式接口和lambda表达式。 接下来,我需要查阅JDK8源码,找到Map接口中的computeIfPresent方法。不过Map是一个接口,默认方法的实现通常在具体的类中,比如HashMap。用户提到的引用里,引用[1]提到StaticMethodsInter处理静态方法,引用[2]是hash方法的实现,引用[3]是ArrayList的toArray方法,引用[4]涉及多线程处理。这些可能不直接相关,但需要确认computeIfPresent的具体实现类。 在HashMap中,computeIfPresent方法可能被覆盖实现。需要找到HashMap的computeIfPresent方法源码。该方法的大致逻辑应该是:根据键的hash找到对应的节点,如果存在且值不为null,则应用remappingFunction计算新值。如果新值不为null,替换旧值;如果新值为null,则删除该节点。 然后,逐步解析源码的每一步。比如,首先检查键是否为null,然后计算hash,找到对应的桶,遍历链表或红黑树查找节点。接着,检查旧值是否为null,应用函数计算新值,处理可能的替换或删除操作。还要考虑并发修改的情况,比如modCount的变化。 用户提供的引用中,引用[3]提到modCount在ArrayList中的应用,这可能类似HashMap中的结构变化记录。引用[2]的hash方法HashMap中用于计算键的哈希值,可能在computeIfPresent中被调用。需要确认这些引用是否在解析过程中相关,比如在计算hash或处理结构变化时引用相关说明。 可能还需要考虑线程安全问题,但HashMap不是线程安全的,所以computeIfPresent在多线程环境下需要外部同步。引用[4]提到多线程的transfer方法,但属于ConcurrentHashMap,可能不适用于此处,但需要确认。 接下来,需要将源码步骤用中文逐步解释,确保术语准确,比如节点、链表、红黑树、哈希桶、modCount等。同时,注意方法返回的是旧值还是新值,或者null的情况。 可能遇到的问题:用户是否了解HashMap的内部结构,比如节点数组、链表转红黑树的阈值等。如果用户需要更底层的信息,可能需要解释这些结构,但根据问题,重点在于computeIfPresent的实现步骤。 最后,生成相关的问题,比如使用场景、与computeIfAbsent的区别、多线程安全等,帮助用户深入理解。</think>### JDK8 Map接口 computeIfPresent 方法解析 #### 源码定位 `computeIfPresent`是`Map`接口的默认方法,在`java.util.HashMap`中有具体实现。核心源码如下(JDK8u版本): ```java public V computeIfPresent(K key, BiFunction<? super K, ? super V, ? extends V> remappingFunction) { if (remappingFunction == null) throw new NullPointerException(); Node<K,V> e; V oldValue; int hash = hash(key); // 引用[2]的哈希算法 Node<K,V>[] tab; Node<K,V> first; int n, i; if ((tab = table) != null && (n = tab.length) > 0 && (first = tab[i = (n - 1) & hash]) != null) { if ((e = first) != null) { if (e.hash == hash && ((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k)))) { oldValue = e.value; if (oldValue != null) { // 值存在时才执行计算 V v = remappingFunction.apply(key, oldValue); if (v != null) { e.value = v; afterNodeAccess(e); return v; } else removeNode(hash, key, null, false, true); // 引用[3]的删除逻辑 } } // 遍历链表/红黑树查找节点... } } return null; } ``` #### 执行步骤解析 1. **参数校验** - 检查`remappingFunction`非空(`NullPointerException`保护) - 调用`hash(key)`计算哈希值,采用扰动函数优化哈希分布[^2] 2. **哈希桶定位** - 通过`(n - 1) & hash`确定键的存储位置(`n`为哈希表长度) - 获取哈希桶首节点`first`(可能为链表或红黑树) 3. **节点查找** - 遍历链表/红黑树查找匹配节点(源码中省略了遍历逻辑) - 匹配条件:哈希值相等且`key.equals(k)`成立 4. **值计算与更新** - 若旧值存在则调用`remappingFunction.apply(key, oldValue)` - 新值非空时直接更新节点值,触发访问后置处理`afterNodeAccess` - 新值为空时调用`removeNode`删除节点,修改`modCount`[^3] 5. **返回结果** - 返回新值(更新成功)或`null`(删除节点或未找到键) #### 核心特性 1. **条件触发** 仅当键存在**且**对应值非空时才会执行计算逻辑 2. **原子性操作** 方法执行期间通过`modCount`标记结构变更,迭代时触发`ConcurrentModificationException`[^3] 3. **哈希碰撞处理** 使用链表+红黑树结构解决哈希碰撞问题(JDK8优化)
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