HsahMap源码分析（jdk8）

最新推荐文章于 2022-03-21 00:00:34 发布

原创最新推荐文章于 2022-03-21 00:00:34 发布 · 235 阅读

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本文详细解析了HashMap的工作原理，包括其内部结构、初始化参数的选择、rehash操作的影响以及线程安全问题。同时，介绍了如何通过调整初始容量和加载因子来优化性能。

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一、HashMap的解释（jdk）

基于哈希表的 Map 接口的实现。此实现提供所有可选的映射操作，并允许使用 null 值和 null 键。（除了非同步和允许使用 null 之外，HashMap 类与 Hashtable 大致相同。）此类不保证映射的顺序，特别是它不保证该顺序恒久不变。

此实现假定哈希函数将元素适当地分布在各桶之间，可为基本操作（get 和 put）提供稳定的性能。迭代 collection 视图所需的时间与 HashMap 实例的“容量”（桶的数量）及其大小（键-值映射关系数）成比例。所以，如果迭代性能很重要，则不要将初始容量设置得太高（或将加载因子设置得太低）。

HashMap 的实例有两个参数影响其性能：初始容量 和加载因子。容量是哈希表中桶的数量，初始容量只是哈希表在创建时的容量。加载因子 是哈希表在其容量自动增加之前可以达到多满的一种尺度。当哈希表中的条目数超出了加载因子与当前容量的乘积时，则要对该哈希表进行 rehash 操作（即重建内部数据结构），从而哈希表将具有大约两倍的桶数。

通常，默认加载因子 (.75) 在时间和空间成本上寻求一种折衷。加载因子过高虽然减少了空间开销，但同时也增加了查询成本（在大多数 HashMap 类的操作中，包括 get 和 put 操作，都反映了这一点）。在设置初始容量时应该考虑到映射中所需的条目数及其加载因子，以便最大限度地减少 rehash 操作次数。如果初始容量大于最大条目数除以加载因子，则不会发生 rehash 操作。

如果很多映射关系要存储在 HashMap 实例中，则相对于按需执行自动的 rehash 操作以增大表的容量来说，使用足够大的初始容量创建它将使得映射关系能更有效地存储。

HashMap是非线程安全的，要想使其变为线程安全的需要使用 Collections.synchronizedMap 方法来“包装”该映射，最好在创建时完成这一操作，以防止对映射进行意外的非同步访问，如下所示：

   Map m = Collections.synchronizedMap(new HashMap(...));

二、comparableClassFor(Object x)comparableClassFor(Object x)

这里直接看这位大哥的文章，写得很仔细https://blog.youkuaiyun.com/qpzkobe/article/details/79533237

三、isEmpty()

isEmpty()：如果此映射不包含键-值映射关系，则返回 true。

public boolean isEmpty() {
        return size() == 0;
    }

public int size() {
        return entrySet().size();
    }

entrySet().size()方法是用来判断映射个数，如果没有则返回0，我们通过isEmpty()方法判断size（）返回个数是否为0，如果为0，则返回true。

四、entrySet()

entrySet()：返回此映射所包含的映射关系的 Set 视图。

五、containsValue（）

containsValue（）：如果此映射将一个或多个键映射到指定值，则返回 true。

public boolean containsValue(Object value) {
        Iterator<Entry<K,V>> i = entrySet().iterator();
        if (value==null) {
            while (i.hasNext()) {
                Entry<K,V> e = i.next();
                if (e.getValue()==null)
                    return true;
            }
        } else {
            while (i.hasNext()) {
                Entry<K,V> e = i.next();
                if (value.equals(e.getValue()))
                    return true;
            }
        }
        return false;
    }

从上面代码我们可以看出这个value分为两种情况，null和非null，我们构建一个迭代器，通过迭代器对这个映射关系进行遍历，如果存在则返回true不存在返回false。

六、get（）

get（）：返回指定键所映射的值；如果对于该键来说，此映射不包含任何映射关系，则返回 null。

public V get(Object key) {
        Node<K,V> e;
        return (e = getNode(hash(key), key)) == null ? null : e.value;
    }
static final int hash(Object key) {
        int h;
        return (key == null) ? 0 : (h = key.hashCode()) ^ (h >>> 16);
    }
final Node<K,V> getNode(int hash, Object key) {
        Node<K,V>[] tab; Node<K,V> first, e; int n; K k;
        if ((tab = table) != null && (n = tab.length) > 0 &&
            (first = tab[(n - 1) & hash]) != null) {
            if (first.hash == hash && // always check first node
                ((k = first.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
                return first;
            if ((e = first.next) != null) {
                if (first instanceof TreeNode)
                    return ((TreeNode<K,V>)first).getTreeNode(hash, key);
                do {
                    if (e.hash == hash &&
                        ((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
                        return e;
                } while ((e = e.next) != null);
            }
        }
        return null;
    }

稍后====