IdentityHashMap源码详解

最新推荐文章于 2025-05-16 06:45:00 发布

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#一致性哈希 #Identity #HashMap

本文详细解析了IdentityHashMap的实现，它基于引用相等而非equals比较对象。IdentityHashMap使用System.identityHashCode作为哈希码，存储结构不同于HashMap，所有元素存储在Object[]数组中，key-value相邻。在冲突解决上，它通过轮询找到空闲位置。文章涵盖了IdentityHashMap的构造、get/containsValue/put/remove方法，以及resize和迭代器的工作原理。

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1. IdentityHashMap概述

IdentityHashMap是一致性哈希表，使用引用相等，而不是equals方法来比较两个对象的相等性。因此，IdentityHashMap中，如果存在两个键key1和key2，当且仅当key1==key2时，两个键相等，而其他大部分的哈希表，当且仅当k1 == null ? k2 == null : k1.equals(k2)时，两个键才认为是相等的。

IdentityHashMap使用System.identityHashCode来确定对象的哈希码，该方法返回对象的地址。

看下IdentityHashMap的存储原理图，和HashMap不同，HashMap是通过数组+拉链法存储元素并解决哈希冲突的。IdentityHashMap将所有的key和value都存储到Object[]数组table中，并且key和value相邻存储，当出现哈希冲突时，会往下遍历数组，直到找到一个空闲的位置。注意，数组第一个位置存储的是key，第二个位置存储的是value。因此奇数位置处存储的是key，偶数位置处存储的是value。

这里写图片描述

2. 私有变量

    //哈希表的默认容量
    private static final int DEFAULT_CAPACITY = 32;
    //哈希表的最小容量
    private static final int MINIMUM_CAPACITY = 4;
    //哈希表的最大容量，其中包括了一个键为null的键值对
    private static final int MAXIMUM_CAPACITY = 1 << 29;
    //哈希表内部存储的数组
    transient Object[] table; 
    //哈希表存储的键值对数量
    int size;
    //哈希表的修改次数
    transient int modCount;
    //存储键为null的key，如果键为null，实际用NULL_KEY存储
    static final Object NULL_KEY = new Object();

注意，IdentityHashMap的加载因子为2/3。

3. 构造函数

    //默认构造函数，容量为32，加载因子为2/3，最多可存储32*2/3=21个键值对
    public IdentityHashMap() {
        init(DEFAULT_CAPACITY);
    }
    //根据指定容量构造
    public IdentityHashMap(int expectedMaxSize) {
        if (expectedMaxSize < 0)
            throw new IllegalArgumentException("expectedMaxSize is negative: "
                                               + expectedMaxSize);
        init(capacity(expectedMaxSize));
    }
    //返回一个介于MINIMUM_CAPACITY和MAXIMUM_CAPACITY，且大于3*expectedMaxSize/2的值
    //如果该值不存在，返回MAXIMUM_CAPACITY
    private static int capacity(int expectedMaxSize) {
        // assert expectedMaxSize >= 0;
        return
            (expectedMaxSize > MAXIMUM_CAPACITY / 3) ? MAXIMUM_CAPACITY :
            (expectedMaxSize <= 2 * MINIMUM_CAPACITY / 3) ? MINIMUM_CAPACITY :
            Integer.highestOneBit(expectedMaxSize + (expectedMaxSize << 1));
    }
    //初始化内部存储数组table，table数组大小为参数initCapacity的两倍