数据结构
对 HashMap 的底层数据结构,相信大家都有所了解,不同的版本,底层数据结构会有所不同
1.7 的底层数据结构
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1.8 的底层数据结构
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但基础结构还是: 数组 + 链表 ,称作 哈希表 或 散列表
只是 1.8 做了优化,引进了 红黑树 ,来提升链表中元素获取的速度
JDK1.7 头插
只有元素添加的时候,才会出现链表元素的插入,那么我们先来看看 put 方法
put - 添加元素
源码如下
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直接看代码可能不够直观,我们结合流程图来看
什么? 还是不够直观? (楼主也这么觉得)
那我们就结合具体案例来看下这个流程
假设 HashMap 初始状态
然后依次往里面添加元素:(2,b), (3,w), (5,e), (9,t), (16,p)
再利用断点调试,我们来看看真实情况
一切都对得上,进展的也挺顺利
resize - 数组扩容
上述提到了扩容,但是没细讲,我们来看看扩容的实现
关键代码如下
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主要做了两件事:1、创建一个新的 Entry 空数组,长度是原数组的 2 倍,2、遍历原数组,对每个元素重新计算新数组的索引值,然后放入到新数组的对应位置
有意思的是这个转移方法:transfer,我们结合案例来仔细看看
假设扩容之前的状态如下图所示
扩容过程如下
利用断点调试,我们来看看真实情况
链表元素的转移,还是采用的头插法
链表成环
不管是元素的添加,还是数组扩容,只要涉及到 hash 冲突,就会采用头插法将元素添加到链表中
上面讲了那么多,看似风平浪静,实则暗流涌动;单线程下,确实不会有什么问题,那多线程下呢 ? 我们接着往下看
将设扩容之前的的状态如下所示
然后,线程 1 添加 (1,a) ,线程 2 添加 (19,n),线程 1 会进行扩容,线程 2 也进行扩容,那么 transfer 的时候就可能出现如下情况
哦豁,链表成环了,这就会导致:Infinite Loop
JDK1.8 尾插
1.8就不讲那么详细了,我们主要来看看 resize 中的元素转移部分
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通过尾插法,维护了链表元素的原有顺序
在扩容时,头插法会改变链表中元素原本的顺序,以至于在并发场景下导致链表成环的问题,而尾插法,在扩容时会保持链表元素原本的顺序,就不会出现链表成环的问题