Java集合-HashMap-源码分析

目录

 HashMap源码分析

HashMap内部定义的常量与Node节点

HashMap成员变量分析

构造方法

静态工具方法

hash方法

如何计算索引值

tableSizeFor方法

还有没有其他方法得到2的n次幂?

为什么HashMap的数组长度一定是2的n次幂? 

HashMap核心方法

put方法

将链表转换为红黑树的treeifyBin方法方法

get方法

resize方法

remove方法


HashMap源码分析

我们分为 成员变量,构造方法,核心方法三方面理解HashMap

HashMap内部定义的常量与Node节点

public class HashMap<K,V> extends AbstractMap<K,V>
    implements Map<K,V>, Cloneable, Serializable {

private static final long serialVersionUID = 362498820763181265L;

/**
 * 默认初始容量是16 -必须是2的幂。
 */
static final int DEFAULT_INITIAL_CAPACITY = 1 << 4; // aka 16

/**
 *最大容量,如果两个构造函数中的任何一个带参数地隐式指定了更高的值,则使用最大容量。
 *必须是2的幂<= 1<<30。
 */
static final int MAXIMUM_CAPACITY = 1 << 30;

/**
 * 表示当在HashMap的构造函数中没有明确指定负载因子时,会使用的默认负载因子
 */
static final float DEFAULT_LOAD_FACTOR = 0.75f;

/**
 *链表转红黑树时的链表节点个数阈值,还需要满足数组长度>64才能树化
 */
static final int TREEIFY_THRESHOLD = 8;

/**
 * 链表节点个数小于6 从树退化成链表的阈值(红黑树转换回链表的触发条件)
 */
static final int UNTREEIFY_THRESHOLD = 6;

/**
*当数组长度小于64(MIN_TREEIFY_CAPACITY)并且链表节点个数大于8(TREEIFY_THRESHOLD)则链表转红黑树
*/
static final int MIN_TREEIFY_CAPACITY = 64;
/**
 *节点Node 存放的是key-value键值对,以及hash值便于计算索引,next指针指向下一个节点
 */
static class Node<K,V> implements Map.Entry<K,V> {
    final int hash;
    final K key;
    V value;
    Node<K,V> next;

    Node(int hash, K key, V value, Node<K,V> next) {
        this.hash = hash;
        this.key = key;
        this.value = value;
        this.next = next;
    }

    public final K getKey()        { return key; }
    public final V getValue()      { return value; }
    public final String toString() { return key + "=" + value; }

    public final int hashCode() {
        return Objects.hashCode(key) ^ Objects.hashCode(value);
    }

    public final V setValue(V newValue) {
        V oldValue = value;
        value = newValue;
        return oldValue;
    }

    public final boolean equals(Object o) {
        if (o == this)
            return true;
        if (o instanceof Map.Entry) {
            Map.Entry<?,?> e = (Map.Entry<?,?>)o;
            if (Objects.equals(key, e.getKey()) &&
                    Objects.equals(value, e.getValue()))
                return true;
        }
        return false;
    }
}

HashMap成员变量分析

/**
 *表在第一次使用时初始化,并根据需要调整大小。在分配时,长度总是2的幂
 */
transient Node<K,V>[] table;

/**
 * 该变量是一个Set集合,用于存储Map中所有的键值对的集合。它提供了对Map中键值对的迭代和访问操作。
 */
transient Set<Map.Entry<K,V>> entrySet;

/**
 * 用于记录Map中键值对的数量。
 */
transient int size;

/**
 *用于记录Map结构发生变化的次数,主要用于迭代器的快速失败机制。
 */
transient int modCount;

/**
 * 当HashMap中存储的键值对数量达到了阈值时,就会进行扩容。这个阈值是通过计算容量与负载因子的乘积 
 * 得到的,即capacity * load factor
 */
int threshold;

/**
 * 表示负载因子,用于计算哈希表的容量阈值。默认情况下,负载因子为0.75,表示当哈希表填充因子超过 
 * 0.75时,进行扩容。
 */
final float loadFactor;

构造方法

/**
 * 带初始容量和负载因子参数的构造方法 :用户可以同时指定初始容量和负载因子
 */
public HashMap(int initialCapacity, float loadFactor) {
    //检查初始容量的合法性,确保初始容量为非负数.
    if (initialCapacity < 0)
        throw new IllegalArgumentException("Illegal initial capacity: " +
                initialCapacity);
    //如果用户指定的初始容量超过HashMap所允许的最大容量(MAXIMUM_CAPACITY)
    //则将初始容量设为最大容量。
    if (initialCapacity > MAXIMUM_CAPACITY)
        initialCapacity = MAXIMUM_CAPACITY;
    //检查负载因子的合法性,负载因子为正数。
    if (loadFactor <= 0 || Float.isNaN(loadFactor))
        throw new IllegalArgumentException("Illegal load factor: " +
                loadFactor);
    //使用用户给定的负载因子
    this.loadFactor = loadFactor;
    //计算阈值,为大于等于初始容量的2的整数倍
    this.threshold = tableSizeFor(initialCapacity);
}

/**
 * 带初始容量参数的构造方法 : 用户可以指定初始容量,负载因子使用默认值
 */
public HashMap(int initialCapacity) {
    this(initialCapacity, DEFAULT_LOAD_FACTOR);
}

/**
 * 无参构造方法,默认初始容量为16,负载因子为0.75 使用默认的初始容量和负载因子
 */
public HashMap() {
    this.loadFactor = DEFAULT_LOAD_FACTOR; // all other fields defaulted
}

/**
 * HashMap的带有另一个Map作为参数的构造方法
 */
public HashMap(Map<? extends K, ? extends V> m) {
    this.loadFactor = DEFAULT_LOAD_FACTOR;
    putMapEntries(m, false);
}
final void putMapEntries(Map<? extends K, ? extends V> m, boolean evict) {
    int s = m.size();
    if (s > 0) {//首先检查传入的Map的大小,如果大于0,则根据当前HashMap的状态进行初始化或扩容操作
        if (table == null) { //如果当前HashMap还没有初始化
            //计算初始容量(初始容量为(传入Map的size大小/负载因子)+ 1)
            float ft = ((float)s / loadFactor) + 1.0F;
            int t = ((ft < (float)MAXIMUM_CAPACITY) ?
                    (int)ft : MAXIMUM_CAPACITY);
            //设置阈值
            if (t > threshold)
                threshold = tableSizeFor(t);
        }
        else if (s > threshold)
            //如果当前HashMap已经初始化,并且传入Map的大小超过了阈值,则进行扩容操作。
            resize();
        //遍历传入的Map的每个键值对,对每个键值对调用putVal方法插入到当前HashMap中。
        for (Map.Entry<? extends K, ? extends V> e : m.entrySet()) {
            K key = e.getKey();
            V value = e.getValue();
            putVal(hash(key), key, value, false, evict);
        }
    }
}

静态工具方法

hash方法

static final int hash(Object key) {
    int h;
    return (key == null) ? 0 : (h = key.hashCode()) ^ (h >>> 16);
}

这个hash方法就是计算key的hashcode的.

hashcode有什么用呢 ? 

  • 通过hashcode(哈希值)可以进一步计算出索引值
  • 好的hashcode 可以减少哈希冲突.

这里使用的hash方法也叫作二次hash.

如果传过来的key为null,那么它的hash值就是0,否则不是null就计算key的hash值,先得到key的hashcode 然后 在异或 key的hashcode右移16位.主要是为了让hashcode散步的更为均匀,链表就不会有过长的情况

为什么这么计算hashcode就更为均匀呢 ? 

  • 先说一下结论, 如果不采用上面那种算法,直接使用hashcode为hash值,会很容易的造成哈希冲突. 
  • 当数组长度很小的时候假设为16 16-1 = 15 二进制位1111,这样的值和hashcode做按位与操作,实际上只使用了hash值的后4位,如果当哈希值高位变化很大的时候,低位变化很小或者不变的时候,就很容易计算出的索引值是一样的. 这里与hashcode右移16位就是让高地位都利用起来,从而解决这个问题

就比如这个例子如果只使用hashcode作为hash值的时候, 当第一个key计算出索引为10,当下一个key低位不变,高位变化很大的时候,计算出的索引值依然为10,这就很容易导致哈希冲突

  • 所以我们要进行二次哈希,做一个扰动,让高位的数字中和进来,确保hashcode分布的更加均匀,这样元素也分布的均匀,防止超长链表的产生

如何计算索引值

final V putVal(int hash, K key, V value, boolean onlyIfAbsent,
               boolean evict) {
    HashMap.Node<K,V>[] tab; HashMap.Node<K,V> p; int n, i;
    if ((tab = table) == null || (n = tab.length) == 0)
        n = (tab = resize()).length;
    if ((p = tab[i = (n - 1) & hash]) == null)
        tab[i] = newNode(hash, key, value, null);

上面是我截取的put方法的代码.可以看到tab[i=(n-1) &hash] 就能看见怎么计算的索引值

它是使用(哈希表的长度 - 1) 与 hash值进行按位与操作

这样的计算其实与 哈希表的长度 % hash值 得到的结果是一致的.

原因是 按位与操作 要比 取余 效率更高一些.

tableSizeFor方法

/**
 * 根据给定的目标容量,返回一个最接近且大于等于该容量的2的幂次方大小。
 */
static final int tableSizeFor(int cap) {
    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;
}
  • 首先将 cap 减 1,这样做的目的是为了将计算的结果保持在 2 的幂次方的形式,方便后续的位操作。
  • 接着使用位操作 n |= n >>> 1,将 n 右移 1 位并与原值进行按位或操作。这个操作将把 n 的二进制表示的高位都填充为 1,确保 n 向上取到最近的一个 2 的幂次。
  • 然后继续对 n 进行类似的位操作,每次右移的位数递增,分别是 2、4、8、16,最终得到一个大于等于 cap 的最小的 2 的幂次。
  • 最后,根据计算得到的 n 的值进行返回。如果 n 小于 0,则返回 1,表示容量至少为 1。如果 n 大于等于 MAXIMUM_CAPACITY,则返回 MAXIMUM_CAPACITY,表示容量达到 HashMap 容量的上限。否则,返回 n + 1

这个方法的作用是为了优化 HashMap 的容量,将传入的容量 cap 转换为 大于等于指定容量的最小的2 的n次幂. 保证赋值给阈值的是2的n次幂

还有没有其他方法得到2的n次幂?

还可以考虑通过循环和移位运算计算大于等于传入数的最近的 2 的 n 次幂。以下是一个示例代码:

int num = ...; // 传入的数
int powerOfTwo = 1; // 初始值为 1

while (powerOfTwo < num) {
    powerOfTwo <<= 1; // 左移 1 位,相当于乘以 2
}

// 此时 powerOfTwo 是大于等于传入数的最近的 2 的 n 次幂

这个方法利用了左移运算符(<<)来进行乘以 2 的操作,通过循环不断更新 powerOfTwo 的值,直到找到大于等于传入数的最近的 2 的 n 次幂。

需要注意的是,这个方法的时间复杂度是 O(log N),其中 N 是传入的数的大小。对于较大的数来说,这个方法可能需要进行多次迭代。

为什么HashMap的数组长度一定是2的n次幂? 

计算索引的时候效率更高, 如果容量是2的n次幂,就可以使用位与运算代替取模,效率会更高;

在扩容重新计算索引效率更高 :  hash & oldCap == 0的元素留在原来的位置,否则元素移动到 新位置(=旧位置 + oldCap)

HashMap更注重性能,所以选择2的n次幂

  • 选择2的n次幂作为数组容量如果数组中的元素都是偶数的情况,那么哈希分布就不均匀,如果要追求更高的效率那么可以使用2的n次幂.HashMap更追求与性能,所以使用2的N次幂
  • 当我们选择质数作为数组容量的时候,即使元素不那么好,哈希分布也均匀,如果要保证好的哈希分布性就选择质数作为数组容量

具体到底选不选择2的N次幂作为数组容量主要还是要综合各种因素考虑来看

HashMap核心方法

put方法

public V put(K key, V value) {
    return putVal(hash(key), key, value, false, true);
}

final V putVal(int hash, K key, V value, boolean onlyIfAbsent,
                   boolean evict) {
    Node<K,V>[] tab; Node<K,V> p; int n, i;
    //判断数组是否未初始化
    if ((tab = table) == null || (n = tab.length) == 0)
        //如果未初始化,调用resize方法 进行初始化
        n = (tab = resize()).length;
    //通过 & 运算求出该数据(key)的数组下标并判断该下标位置是否有数据
    if ((p = tab[i = (n - 1) & hash]) == null)
        //如果没有,直接将数据放在该下标位置
        tab[i] = newNode(hash, key, value, null);
    //该数组下标有数据的情况
    else {
        Node<K,V> e; K k;
        //判断该位置数据的key和新来的数据是否一样
        if (p.hash == hash &&
            ((k = p.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
            //如果一样,证明为修改操作,该节点的数据赋值给e,后边会用到
            e = p;
        //判断是不是红黑树
        else if (p instanceof TreeNode)
            //如果是红黑树的话,进行红黑树的操作
            e = ((TreeNode<K,V>)p).putTreeVal(this, tab, hash, key, value);
        //新数据和当前数组既不相同,也不是红黑树节点,证明是链表
        else {
            //遍历链表
            for (int binCount = 0; ; ++binCount) {
                //判断next节点,如果为空的话,证明遍历到链表尾部了
                if ((e = p.next) == null) {
                    //把新值放入链表尾部
                    p.next = newNode(hash, key, value, null);
                    //因为新插入了一条数据,所以判断链表长度是不是大于等于8
                    if (binCount >= TREEIFY_THRESHOLD - 1) // -1 for 1st
                        //如果是,进行转换红黑树操作
                        treeifyBin(tab, hash);
                    break;
                }
                //判断链表当中有数据相同的值,如果一样,证明为修改操作
                if (e.hash == hash &&
                    ((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
                    break;
                //把下一个节点赋值为当前节点
                p = e;
            }
        }
        //判断e是否为空(e值为修改操作存放原数据的变量)
        if (e != null) { // existing mapping for key
            //不为空的话证明是修改操作,取出老值
            V oldValue = e.value;
            //一定会执行  onlyIfAbsent传进来的是false
            if (!onlyIfAbsent || oldValue == null)
                //将新值赋值当前节点
                e.value = value;
            afterNodeAccess(e);
            //返回老值
            return oldValue;
        }
    }
    //计数器,计算当前节点的修改次数
    ++modCount;
    //当前数组中的数据数量如果大于扩容阈值
    if (++size > threshold)
        //进行扩容操作
        resize();
    //空方法
    afterNodeInsertion(evict);
    //添加操作时 返回空值
    return null;
}

put方法流程总结 : 

  • 判断键值对数组table是否为null
    • 如果为null(代表第一次添加数据),则进入resize()方法进行扩容,初始化长度为16的数组
  • 根据key计算hash值得到索引
  • 判断该位置table[i]是否为空
    • 如果为null,则直接新建节点添加
    • 如果不为null
      • 判断table[i]的首个元素是否和key相同,如果相同则直接覆盖value
      • 判断table[i]是否为treeNode,即table[i]是否是红黑树,如果是红黑树,则直接在树中插入键值对
      • 否则就是链表,则遍历链表,看key是否存在,如果key已经存在则直接覆盖value,否则在链表尾部插入该键值对,然后判断链表长度是否大于8,如果大于8走链表转红黑树的逻辑(treeifyBin).
  • 插入元素成功后,判断实际存在的键值对size是否超过了阈值threshold,如果超过则进行扩容(调用resize方法)

将链表转换为红黑树的treeifyBin方法方法

  /**
   * Replaces all linked nodes in bin at index for given hash unless
   * table is too small, in which case resizes instead.
     替换指定哈希表的索引处桶中的所有链接节点,除非表太小,否则将修改大小。
     Node<K,V>[] tab = tab 数组名
     int hash = hash表示哈希值
  */
    final void treeifyBin(Node<K,V>[] tab, int hash) {
        int n, index; Node<K,V> e;
        /*
        	如果当前数组为空或者数组的长度小于进行树形化的阈值(MIN_TREEIFY_CAPACITY = 64),
        	就去扩容。而不是将节点变为红黑树。
        	目的:如果数组很小,那么转换红黑树,然后遍历效率要低一些。这时进行扩容,那么重新计算哈希值
        	,链表长度有可能就变短了,数据会放到数组中,这样相对来说效率高一些。
        */
        if (tab == null || (n = tab.length) < MIN_TREEIFY_CAPACITY)
            //扩容方法
            resize();
        else if ((e = tab[index = (n - 1) & hash]) != null) {
            /*
            	1)执行到这里说明哈希表中的数组长度大于阈值64,开始进行树形化
            	2)e = tab[index = (n - 1) & hash]表示将数组中的元素取出赋值给e,e是哈希表中指定位					置桶里的链表节点,从第一个开始
            */
            //hd:红黑树的头结点   tl :红黑树的尾结点
            TreeNode<K,V> hd = null, tl = null;
            do {
                //新创建一个树的节点,内容和当前链表节点e一致
                TreeNode<K,V> p = replacementTreeNode(e, null);
                if (tl == null)
                    //将新创键的p节点赋值给红黑树的头结点
                    hd = p;
                else {
                    /*
                    	 p.prev = tl:将上一个节点p赋值给现在的p的前一个节点
                    	 tl.next = p;将现在节点p作为树的尾结点的下一个节点
                    */
                    p.prev = tl;
                    tl.next = p;
                }
                tl = p;
                /*
                	e = e.next 将当前节点的下一个节点赋值给e,如果下一个节点不等于null
                	则回到上面继续取出链表中节点转换为红黑树
                */
            } while ((e = e.next) != null);
            /*
            	让桶中的第一个元素即数组中的元素指向新建的红黑树的节点,以后这个桶里的元素就是红黑树
            	而不是链表数据结构了
            */
            if ((tab[index] = hd) != null)
                hd.treeify(tab);
        }
    }

get方法

public V get(Object key) {
    Node<K,V> e;
    return (e = getNode(hash(key), key)) == null ? null : e.value;
}

get方法主要调用的是getNode方法,代码如下:

final Node<K,V> getNode(int hash, Object key) {
    Node<K,V>[] tab; Node<K,V> first, e; int n; K k;
    //如果哈希表不为空并且key对应的桶上不为空
    if ((tab = table) != null && (n = tab.length) > 0 &&
        (first = tab[(n - 1) & hash]) != null) {
        /* 
        	判断数组元素是否相等
        	根据索引的位置检查第一个元素
        	注意:总是检查第一个元素
        */
        if (first.hash == hash && // always check first node
            ((k = first.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
            return first;
        // 如果不是第一个元素,判断是否有后续节点
        if ((e = first.next) != null) {
            // 判断是否是红黑树,是的话调用红黑树中的getTreeNode方法获取节点
            if (first instanceof TreeNode)
                return ((TreeNode<K,V>)first).getTreeNode(hash, key);
            do {
                // 不是红黑树的话,那就是链表结构了,通过循环的方法判断链表中是否存在该key
                if (e.hash == hash &&
                    ((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
                    return e;
            } while ((e = e.next) != null);
        }
    }
    return null;
}
  • 如果数组不为null,先计算key的hash值然后计算出索引
  • 检查索引位置的第一个元素是否与key相同,如果相同则直接返回
  • 如果不是第一个元素,再去判断有没有后续节点
    • 如果有,判断该节点是否是红黑树节点,如果是,去树上查找
    • 否则就是链表,遍历链表,如果发现与key相同,则返回该节点
  • 如果没有找到返回null.

resize方法

final Node<K,V>[] resize() {
    //得到当前数组
    Node<K,V>[] oldTab = table;
    //如果当前数组等于null长度返回0,否则返回当前数组的长度
    int oldCap = (oldTab == null) ? 0 : oldTab.length;
    //当前阀值点 默认是12(16*0.75)
    int oldThr = threshold;
    int newCap, newThr = 0;
    //如果老的数组长度大于0
    //开始计算扩容后的大小
    if (oldCap > 0) {
        // 超过最大值就不再扩充了,就只好随你碰撞去吧
        if (oldCap >= MAXIMUM_CAPACITY) {
            //修改阈值为int的最大值
            threshold = Integer.MAX_VALUE;
            return oldTab;
        }
        /*
        	没超过最大值,就扩充为原来的2倍
        	1)(newCap = oldCap << 1) < MAXIMUM_CAPACITY 扩大到2倍之后容量要小于最大容量
        	2)oldCap >= DEFAULT_INITIAL_CAPACITY 原数组长度大于等于数组初始化长度16
        */
        else if ((newCap = oldCap << 1) < MAXIMUM_CAPACITY &&
                 oldCap >= DEFAULT_INITIAL_CAPACITY)
            //阈值扩大一倍
            newThr = oldThr << 1; // double threshold
    }
    //老阈值点大于0 直接赋值
    else if (oldThr > 0) // 老阈值赋值给新的数组长度
        newCap = oldThr;
    else {// 直接使用默认值
        newCap = DEFAULT_INITIAL_CAPACITY;//16
        newThr = (int)(DEFAULT_LOAD_FACTOR * DEFAULT_INITIAL_CAPACITY);
    }
    // 计算新的resize最大上限
    if (newThr == 0) {
        float ft = (float)newCap * loadFactor;
        newThr = (newCap < MAXIMUM_CAPACITY && ft < (float)MAXIMUM_CAPACITY ?
                  (int)ft : Integer.MAX_VALUE);
    }
    //新的阀值 默认原来是12 乘以2之后变为24
    threshold = newThr;
    //创建新的哈希表
    @SuppressWarnings({"rawtypes","unchecked"})
    //newCap是新的数组长度--》32
    Node<K,V>[] newTab = (Node<K,V>[])new Node[newCap];
    table = newTab;
    //判断旧数组是否等于空
    if (oldTab != null) {
        // 把每个bucket都移动到新的buckets中
        //遍历旧的哈希表的每个桶,重新计算桶里元素的新位置
        for (int j = 0; j < oldCap; ++j) {
            Node<K,V> e;
            if ((e = oldTab[j]) != null) {
                //原来的数据赋值为null 便于GC回收
                oldTab[j] = null;
                //判断数组是否有下一个引用
                if (e.next == null)
                    //没有下一个引用,说明不是链表,当前桶上只有一个键值对,直接插入
                    newTab[e.hash & (newCap - 1)] = e;
                //判断是否是红黑树
                else if (e instanceof TreeNode)
                    //说明是红黑树来处理冲突的,则调用相关方法把树分开
                    ((TreeNode<K,V>)e).split(this, newTab, j, oldCap);
                else { // 采用链表处理冲突
                    Node<K,V> loHead = null, loTail = null;
                    Node<K,V> hiHead = null, hiTail = null;
                    Node<K,V> next;
                    //通过上述讲解的原理来计算节点的新位置
                    do {
                        // 原索引
                        next = e.next;
                     	//这里来判断如果等于true e这个节点在resize之后不需要移动位置
                        if ((e.hash & oldCap) == 0) {
                            if (loTail == null)
                                loHead = e;
                            else
                                loTail.next = e;
                            loTail = e;
                        }
                        // 原索引+oldCap
                        else {
                            if (hiTail == null)
                                hiHead = e;
                            else
                                hiTail.next = e;
                            hiTail = e;
                        }
                    } while ((e = next) != null);
                    // 原索引放到bucket里
                    if (loTail != null) {
                        loTail.next = null;
                        newTab[j] = loHead;
                    }
                    // 原索引+oldCap放到bucket里
                    if (hiTail != null) {
                        hiTail.next = null;
                        newTab[j + oldCap] = hiHead;
                    }
                }
            }
        }
    }
    return newTab;
}

resize方法流程总结

  • 在添加元素或初始化的时候需要调用resize方法进行扩容,第一次添加数据的时候会初始化数组长度为16,以后每次到达扩容阈值(数组长度*0.75),才去扩容
  • 每次扩容的时候,都是扩容之前容量的2倍
  • 扩容之后,会创建一个新的数组,然后需要把老数组中的数据挪动到新的数组中
    • 对于没有hash冲突的节点(哈希桶中只有一个元素),则直接使用e.hash & (newCap -1) 计算新数组的索引位置
    • 如果是节点是树节点,会走红黑树的添加逻辑
    • 如果是链表,则需要遍历链表,可能需要拆分链表, 判断(e.hash & oldCap) 是否为0,如果为0,该元素不动(放到原来存储位置上),否则就移动到原始位置 + 旧数组容量大小 ,这个位置上

可以发现扩容之前和扩容之后,就会增加1bit为,就看高位新增的1bit,要么是0,要么是1

如果是0,则存储原来位置,如果是1,则存储原来位置 + oldCap 位置.

这个时候我们就可以进行一下拆分

就看高位新增的1bit是0还是1,通过 hash值 & oldCap.

  • hash & oldCap == 0 : 则存储原来位置
  • hash & oldCap == 1 : 则存储原来位置 + oldCap 位置.

remove方法

//remove方法的具体实现在removeNode方法中,所以我们重点看下removeNode方法
public V remove(Object key) {
     Node<K,V> e;
     return (e = removeNode(hash(key), key, null, false, true)) == null ?
      null : e.value;
}
final Node<K,V> removeNode(int hash, Object key, Object value,
                               boolean matchValue, boolean movable) {
        Node<K,V>[] tab; Node<K,V> p; int n, index;
    	//根据hash找到位置 
    	//如果当前key映射到的桶不为空
        if ((tab = table) != null && (n = tab.length) > 0 &&
            (p = tab[index = (n - 1) & hash]) != null) {
            Node<K,V> node = null, e; K k; V v;
            //如果桶上的节点就是要找的key,则将node指向该节点
            if (p.hash == hash &&
                ((k = p.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
                node = p;
            else if ((e = p.next) != null) {
                //说明节点存在下一个节点
                if (p instanceof TreeNode)
                    //说明是以红黑树来处理的冲突,则获取红黑树要删除的节点
                    node = ((TreeNode<K,V>)p).getTreeNode(hash, key);
                else {
                    //判断是否以链表方式处理hash冲突,是的话则通过遍历链表来寻找要删除的节点
                    do {
                        if (e.hash == hash &&
                            ((k = e.key) == key ||
                             (key != null && key.equals(k)))) {
                            node = e;
                            break;
                        }
                        p = e;
                    } while ((e = e.next) != null);
                }
            }
            //比较找到的key的value和要删除的是否匹配
            if (node != null && (!matchValue || (v = node.value) == value ||
                                 (value != null && value.equals(v)))) {
                //通过调用红黑树的方法来删除节点
                if (node instanceof TreeNode)
                    ((TreeNode<K,V>)node).removeTreeNode(this, tab, movable);
                else if (node == p)
                    //链表删除
                    tab[index] = node.next;
                else
                    p.next = node.next;
                //记录修改次数
                ++modCount;
                //变动的数量
                --size;
                afterNodeRemoval(node);
                return node;
            }
        }
        return null;
    }
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