JDK1.8 HashMap初步分析

最新推荐文章于 2023-11-20 17:23:40 发布

weixin_36453163

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本文深入剖析了JDK1.8中HashMap的实现原理，包括其数据结构（数组+链表+红黑树）、重要参数如初始化容量、最大容量、装载因子等，并详细解释了hash冲突解决策略及红黑树转换条件。

1、JDK1.8对HashMap和ConcurrentHashMap做了很大的修改，我们今天只对其JDK1.8的HashMap做初步的剖析

HashMap 主要的数据结构为数组+链表+红黑树

2、通过对源码进行分析，有几个重要的参数

默认的初始化数组大小为16
static final int DEFAULT_INITIAL_CAPACITY = 1 << 4; 
最大的数组容量
static final int MAXIMUM_CAPACITY = 1 << 30;
装载因子，当hashmap的size达到数据容量*DEFAULT_LOAD_FACTOR时候，会进行扩容，每次扩容都扩一倍
static final float DEFAULT_LOAD_FACTOR = 0.75f;
为了解决hash冲突问题，hash值相同采用链表的形式，但是在1.8中，当链表长度超过8，会采用红黑树的数据结构，查找复杂度从n降为logn
static final int TREEIFY_THRESHOLD = 8;
在删除或者扩容的时候，当数组某个index下的红黑树节点size下降到6以下，红黑树转换为链表
static final int UNTREEIFY_THRESHOLD = 6;
当数组的容量小于64时，当数据index下超过8个节点，不采用红黑树，而是扩容数组，当超过64，size没有达到数组容量的0.75时，一个index下超过8个才使用红黑树
static final int MIN_TREEIFY_CAPACITY = 64;

对源码做一些说明
key值的hash计算
static final int hash(Object key) {
    int h;
    return (key == null) ? 0 : (h = key.hashCode()) ^ (h >>> 16);
}

根据key值的hashcode，与自身hash无状态右移16位做一个异或操作

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;
}

初始化的容量大小，hash希望大小都是2的幂次方，取大于等于初始化大小的最小2的幂次方，目的是为了hash映射的时候

(n - 1) & hash相当于hash对n取模，尽可能把hash映射到不同的数组index下，如果不是2的幂次方，有些槽位可能永远不会映射到。