Connor学Java - HashMap put方法执行过程

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前言

Hey，欢迎阅读Connor学Java系列，这个系列记录了我的Java基础知识学习、复盘过程，欢迎各位大佬阅读斧正！原创不易，转载请注明出处：http://t.csdn.cn/ojmcU，话不多说我们马上开始！

HashMap的put方法的执行过程

以JDK8为例，先上源码

public V put(K key, V value) {
    // (1)
    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;
    // (2)
    if ((tab = table) == null || (n = tab.length) == 0)
        n = (tab = resize()).length;
    // (3)
    if ((p = tab[i = (n - 1) & hash]) == null)
        // 索引位置为空
        tab[i] = newNode(hash, key, value, null);
    // 索引位置不为空
    else {
        Node<K, V> e; 
        K k;
        // (3)-1
        if (p.hash == hash && ((k = p.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
            e = p;
        // (3)-2
        else if (p instanceof TreeNode)
            e = ((TreeNode<K,V>)p).putTreeVal(this, tab, hash, key, value);
        else {
            // (3)-3
            for (int binCount = 0; ; ++binCount) {
                if ((e = p.next) == null) {
                    p.next = newNode(hash, key, value, null);
                    if (binCount >= TREEIFY_THRESHOLD - 1) // -1 for 1st
                        // 5
                        treeifyBin(tab, hash);
                    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;
    // (4)
    if (++size > threshold)
        resize();
    afterNodeInsertion(evict);
    return null;
}

（1）put方法内会先调用hash()方法计算key的哈希值，再将哈希值、key、value作为参数传入putVal方法

（2）懒加载，即通过构造器初始化HashMap时不会开辟空间，而是在第一次调用put时，若当前table为空，则调用resize分配空间

（3）通过 p = tab[i = (n - 1) & hash] 根据key的哈希值找到它在数组中的位置，判断当前下标位置是否已经存在元素。

• 若没有，则把key、value包装成Node节点，直接添加到此位置。

• 若有，分为三种情况

  1.当前位置元素与新元素的哈希值、key值均相同，即为相同元素，则新值覆盖旧值

  2.当前位置元素与新元素的key值不相等，且当前为红黑树结构，则把它加入到红黑树中

  3.当前位置元素与新元素的key值不相等，且当前为链表结构。若链表中不存在哈希值、key值均相同的相同元素，则采用尾插法加入到链表中，若插入后链表长度超过了8则转化为红黑树；若链表中已存在与新元素相同的，则新值覆盖旧值

（4）插入成功后再次判断是否需要扩容

hash()计算原理

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

（1）key为null，哈希值为0，由此也可以看出HashMap的key可以为null

（2）key不为空，则先计算key的hashCode值，赋值给h，然后把h右移16位，并与原来的h进行异或处理，得到key的哈希值

我们都知道hashCode()方法得到的值也可以是唯一的、可区分的，那么为什么要这样做呢？这样做有什么好处？

可以看出，(h = key.hashCode()) ^ (h >>> 16)实际上是将h，也就是key的hashCode值的高16位保留下来，再将低16位与高16位混合得到新的低16位，这样可以尽量保留高16位的特征，且异或运算本身的随机性也较强，因此是可以降低发生散列冲突的概率的