【源码分析】hashmap中的红黑树是如何进行排序的

最新推荐文章于 2025-05-18 02:45:00 发布

原创最新推荐文章于 2025-05-18 02:45:00 发布 · 4.6k 阅读

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#源码 #java #hashmap

JDK1.8对HashMap进行了性能升级，其底层数据结构为数组+链表，当hash碰撞形成链表时，JDK1.8对链表部分进行优化，采用红黑树形式，时间复杂度从O(N)降为O(lgn)。红黑树形成和变回链表有规则，还介绍了自动排序及无Comparable接口的解决方案。

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使用过jdk1.8的童鞋们应该知道，jdk1.8对hashmap又进行了性能上的升级，虽然对于我们这些常年使用map只含有几十个key的业务员来说（斜眼笑），貌似没什么影响，但是，我们还是需要去了解一下的。

首先我们知道，hashmap的底层数据结构是数组+链表。

只有当hash发生碰撞时，才会形成链表，所以对链表部分进行了优化。

假设一个人的名字（String）作为key，他叫Lebron，他有1w个物品。

如果要找到他的女朋友，girlfriend.class，（假设只能有一个女朋友）那么找到她的时间复杂度为O(N)。

jdk1.8对这部分链表进行了优化，采用红黑树的形式,时间复杂度为O(lgn)。不过红黑树的形成是有一定规则的哟~

static final int TREEIFY_THRESHOLD = 8;

static final int UNTREEIFY_THRESHOLD = 6;

源码中这2个参数代表着，当链表大于8时，才进行红黑树排序。

当操作tree以后，tree的size小于6，重新变为链表结构。

今天我们学习一下是怎么帮我们进行自动排序的，因为树形结构是需要实现Comparable的才能进行排序的。

static Class<?> comparableClassFor(Object x) {
    if (x instanceof Comparable) {
        Class<?> c; Type[] ts, as; Type t; ParameterizedType p;
        if ((c = x.getClass()) == String.class) // bypass checks
            return c;
        if ((ts = c.getGenericInterfaces()) != null) {
            for (int i = 0; i < ts.length; ++i) {
                if (((t = ts[i]) instanceof ParameterizedType) &&
                    ((p = (ParameterizedType)t).getRawType() ==
                     Comparable.class) &&
                    (as = p.getActualTypeArguments()) != null &&
                    as.length == 1 && as[0] == c) // type arg is c
                    return c;
            }
        }
    }
    return null;
}

comparableClassFor方法是用来寻找此类是否有实现Comparable接口（它先判断了String，String类也实现了Comparable）。

static int compareComparables(Class<?> kc, Object k, Object x) {
    return (x == null || x.getClass() != kc ? 0 :
            ((Comparable)k).compareTo(x));
}

compareComparables方法是在使用过comparableClassFor后才使用的，因为第一步已经获取到了比较器，那么就可以快乐的将链表里的object逐个去比较啦。

那么问题来了，这个class不是String类，也没有实现Comparable接口怎么办呢。

终极解决方案！

static int tieBreakOrder(Object a, Object b) {
    int d;
    if (a == null || b == null ||
        (d = a.getClass().getName().
         compareTo(b.getClass().getName())) == 0)
        d = (System.identityHashCode(a) <= System.identityHashCode(b) ?
             -1 : 1);
    return d;
}

通过class类名来进行string的排序，龟龟~