HashMap源码解析JDK1.8(二)之put

之前已经有两篇文章介绍了HashMap的基本属性及它的4个构造方法,这篇主要介绍下它的put方法,即数据的存储;
首先,我们看下我们平常调用的put方法:

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

这个方法就是我们用的最多的put方法,实际入参就只有2个,一个是我们称为key,一个我们称为value,也就是键值对;这个方法实际很简单,就是调用了里面的另一个put方法,这个方法有5个参数:
第一个参数就是key的hash值,第二个和第三个就是我们传入的键值对,第四个参数叫onlyIfAbsent,什么意思呢?就是说只有当值不存在的时候才放入我们传入的值,也就是说如果这个参数为true,不会改变已经存在的值;第五个参数叫evict,如果为true,则代表列表是在创建模式;接下来看下源码的方法代码:

final V putVal(int hash, K key, V value, boolean onlyIfAbsent,
                   boolean evict) {
        Node<K,V>[] tab; Node<K,V> p; int n, i;
        //如果原数组为空或者长度为0则进行初始化
        if ((tab = table) == null || (n = tab.length) == 0)
            n = (tab = resize()).length;
            //如果下标i的值为空,则创建节点并赋值给tab下标i中,注意这个p的值为tab数组下标i的值
        if ((p = tab[i = (n - 1) & hash]) == null)
            tab[i] = newNode(hash, key, value, null);
        else {
            Node<K,V> e; K k;
            //如果p的hash和key相等,则把p赋值给e,什么意思呢,就是说这个key已经存在了;
            if (p.hash == hash &&
                ((k = p.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
                e = p;
                //如果是树结构,则调用putTreeVal方法放入,树的方法放下一章再分析;
            else if (p instanceof TreeNode)
                e = ((TreeNode<K,V>)p).putTreeVal(this, tab, hash, key, value);
            else {
            //这个循环的主要意思就是遍历p链表,并且判断是否达到树化的阀值TREEIFY_THRESHOLD;达到了则调用treeifyBin,该方法主要是讲链表转为树结构;
            //如果存在key则不处理
                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
                            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
            //如果存在key ,则返回的值设置为e.value;
                V oldValue = e.value;
                //判断入参onlyIfAbsent是否为true,表示如果这个参数值为false,才更改值,否则不处理;
                if (!onlyIfAbsent || oldValue == null)
                    e.value = value;
                    // 这是一个暂时为空的方法;
                afterNodeAccess(e);
                return oldValue;
            }
        }
        ++modCount;
        if (++size > threshold)
        //如果长度大于阀值,调制数组容量;
            resize();
        afterNodeInsertion(evict);
        return null;
    }

首先这个方法是final修饰的,也就代表这个方法不能被重写;
第一行代码是定义了4个临时变量, tab、 p、 n、 i;可以看到,tab与p都是Node类型,那我们看下Node的定义:

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;
        }
    }

这个Node类是一个静态的内部类,实现了Map.Entry<K,V>接口;这个类实际上是一个单向链表结构;里面的方法相对简单,就不具体讲了;

回到putVal方法,第二行代码的if条件,首先是把table赋值给tab,并且判断是否为空或者把tab的长度赋值给n并判断是否为0;换句话说,如果table没有初始化,则调用resize()方法进行初始化,来看下resize()方法:

final Node<K,V>[] resize() {
		//把table值赋值给oldTab变量
        Node<K,V>[] oldTab = table;
        //如果oldTab为空,则oldCap为0,否则长度为oldTab的长度
        int oldCap = (oldTab == null) ? 0 : oldTab.length;
        //阀值
        int oldThr = threshold;
        int newCap, newThr = 0;
        //如果老的容量大于0
        if (oldCap > 0) {
        	//判断是否超过或等于最大容量,超过了则阀值设置为最大值,并且返回原table
            if (oldCap >= MAXIMUM_CAPACITY) {
                threshold = Integer.MAX_VALUE;
                return oldTab;
            }
            //否则,新容量为老的容量2倍(左移1位),并且判断是否小于最大容量,并且旧的容量大于等于默认初始容量,都满足才进行真正的扩容
            else if ((newCap = oldCap << 1) < MAXIMUM_CAPACITY &&
                     oldCap >= DEFAULT_INITIAL_CAPACITY)
                newThr = oldThr << 1; // double threshold
        }
        //如果不满足上述条件,旧的阀值大于0,则新容量设置为旧的阀值
        else if (oldThr > 0) // initial capacity was placed in threshold
            newCap = oldThr;
        else {               // zero initial threshold signifies using defaults
        //都不满足,则设置为初始容量,且阀值为默认初始容量*默认负载因子,即16*0.75f
            newCap = DEFAULT_INITIAL_CAPACITY;
            newThr = (int)(DEFAULT_LOAD_FACTOR * DEFAULT_INITIAL_CAPACITY);
        }
        //如果新的阀值为0,设置新的阀值;即计算的阀值如果都小于最大容量,则设置该值为新的阀值,否则设置为Integer.MAX_VALUE
        if (newThr == 0) {
            float ft = (float)newCap * loadFactor;
            newThr = (newCap < MAXIMUM_CAPACITY && ft < (float)MAXIMUM_CAPACITY ?
                      (int)ft : Integer.MAX_VALUE);
        }
        threshold = newThr;
        @SuppressWarnings({"rawtypes","unchecked"})
        //创建新的Node数组,长度为newCap
            Node<K,V>[] newTab = (Node<K,V>[])new Node[newCap];
            //赋值给table,此时table为空的Node数组,长度为新的容量
        table = newTab;
        //当旧的tab不为空时,需要对数组重新调整
        if (oldTab != null) {
        	//遍历旧数组
            for (int j = 0; j < oldCap; ++j) {
                Node<K,V> e;//临时变量
                //如果旧数组下标j的值赋值给e,判断是否不为null
                if ((e = oldTab[j]) != null) {//满足不为null
                    oldTab[j] = null;
                    //判断该值是否有下节点,这里就是当存在hash冲突时候,值会为链式存储,当然后面还涉及到达到一定长度的时候变为红黑树结构;
                    if (e.next == null)
                    	//如果不存在下节点,就是单节点的时候,则将e放入新数组中,放置的下标位置,根据e的hash值和长度进行与运算获得;即两个数的二进制位与运算,都是1则为1,否则为0;
                        newTab[e.hash & (newCap - 1)] = e;
                        //判断e是否是TreeNode类型
                    else if (e instanceof TreeNode)
                    //如果是树形结构,则调用split方法,遍历节点,并且放入新的数组中;
                        ((TreeNode<K,V>)e).split(this, newTab, j, oldCap);
                    else { // preserve order
                    //遍历链表结构
                        Node<K,V> loHead = null, loTail = null;
                        Node<K,V> hiHead = null, hiTail = null;
                        Node<K,V> next;
                        //循环主要是获取如果是值跟旧容量的与运算为0的为低链表,否则为高链表;换句话说就是算出来下标为0的,则放入j元素中,否则放入j+旧容量的下标中;
                        do {
                            next = e.next;
                            if ((e.hash & oldCap) == 0) {
                                if (loTail == null)
                                    loHead = e;
                                else
                                    loTail.next = e;
                                loTail = e;
                            }
                            else {
                                if (hiTail == null)
                                    hiHead = e;
                                else
                                    hiTail.next = e;
                                hiTail = e;
                            }
                        } while ((e = next) != null);
                        if (loTail != null) {
                            loTail.next = null;
                            newTab[j] = loHead;
                        }
                        if (hiTail != null) {
                            hiTail.next = null;
                            newTab[j + oldCap] = hiHead;
                        }
                    }
                }
            }
        }
        return newTab;
    }

这也是个final类型的方法,大致的理解在代码的注释中;
代码的大值分析就暂时到这里;

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