HashMap----浅谈-优快云博客

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本文深入解析了Java中HashMap的数据结构特点及其实现机制，包括数组+链表/红黑树的存储方式、数据插入流程、key的hash值计算方法及初始容量确定等内容。

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1.结构分析：
从JDK1.8开始，使用数组+链表/红黑树。

当链表长度>8的&数组大小>=64 时转化为红黑树。
当红黑树节点小于6，转换为链表

在这里插入图片描述
2.数据插入流程

 final V putVal(int hash, K key, V value, boolean onlyIfAbsent,
 
                   boolean evict) {
 
        Node<K,V>[] tab; Node<K,V> p; int n, i;
 
        if ((tab = table) == null || (n = tab.length) == 0)    ---判断数组是否为空，为空进行初始化;
 
            n = (tab = resize()).length;  ---一般如果 new HashMap() 不传值，默认大小是 16，负载因子是 0.75
 
        if ((p = tab[i = (n - 1) & hash]) == null)    -- 计算 k 的 hash 值，通过 (n - 1) & hash计算应当存放在数组中的下标 index
 
            tab[i] = newNode(hash, key, value, null);    ---没有数据，构造一个Node节点存放在 table[index] 中
 
        else {
 
            Node<K,V> e; K k;
 
            if (p.hash == hash &&
 
                ((k = p.key) == key || (key != null && key.equals(k))))    ---存在数据，发生了hash冲突, 判断 key 是否相等
 
                e = p;                                                                               --相等，用新的  value 替换原数
 
            else if (p instanceof TreeNode)                                           --不相等的情况下，判断当前节点类型是不是树型节点
 
                e = ((TreeNode<K,V>)p).putTreeVal(this, tab, hash, key, value);   --是树型节点，则创建树型节点插入红黑树中
 
            else {
 
                for (int binCount = 0; ; ++binCount) {
 
                    if ((e = p.next) == null) {
 
                        p.next = newNode(hash, key, value, null);                ---也不是树型节点，创建普通 Node 加入链表中
 
                        if (binCount >= TREEIFY_THRESHOLD - 1) // -1 for 1st   --判断链表长度是否大于 8
 
                            treeifyBin(tab, hash);                                                     --大于的话链表转换为红黑树
 
                        break;
 
                    }
 
                    if (e.hash == hash &&
 
                        ((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
 
                        break;
 
                    p = e;
 
                }
 
            }
 
            if (e != null) { // existing mapping for key
 
                V oldValue = e.value;
 
                if (!onlyIfAbsent || oldValue == null)
 
                    e.value = value;
 
                afterNodeAccess(e);
 
                return oldValue;
 
            }
 
        }
 
        ++modCount;
 
        if (++size > threshold)        ---插入完成之后判断当前节点数是否大于阈值
 
            resize();                            ---如果大于开始扩容为原数组的两倍
 
        afterNodeInsertion(evict);
 
        return null;
 
    }

3.计算key的hash值

static final int hash(Object key) {     ---计算hash值

    int h;

    return (key == null) ? 0 : (h = key.hashCode()) ^ (h >>> 16);

}--hash 函数是先拿到通过 key 的 hashcode，是 32 位的 int 值
 --让 hashcode 的高 16 位和低 16 位进行异或操作。

4.初始容量

static final int tableSizeFor(int cap) { --初始容量

    int n = cap - 1;

    n |= n >>> 1;

    n |= n >>> 2;

    n |= n >>> 4;

    n |= n >>> 8;

    n |= n >>> 16;

    return (n < 0) ? 1 : (n >= MAXIMUM_CAPACITY) ? MAXIMUM_CAPACITY : n + 1;

}