谈谈HashMap的底层实现

原创于 2022-10-29 21:01:30 发布 · 99 阅读

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本文从Java集合类入手，指出Map中HashMap和HashTable的情况，着重讲述从HashSet的add方法深入到HashMap的putVal方法，介绍了其中的扰动函数，1.8前后扰动次数不同使性能有变化，还提及底层数组判断重复、链表转红黑树及数组扩容逻辑。

看HashMap底层源码有感

话说在Java的集合类中，List、Map、Set三足鼎立，其中Map手下有两大将领，他们分别是HashMap和HashTable。很可惜的是HashTable这位大哥虽空有一身坚硬的铠甲（安全性）奈何作战效率（运行效率）不高，早早的退居了二线。那HashMap边飞升一跃成为了Map底下的首席大将。

今天咱们就来浅谈一下HashMap是如何检查重复的。为什么会想到要讲，一切都是从我今天点开HashSet的add方法说起的。

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-wRMiVhkq-1667048436168)(/upload/2022/03/image-e25250bdcb7047898c584eeda3884d6e.png)]

我点开一看，好家伙这不是map吗，我突然想起HashSet的底层就是基于HashMap实现的，接着我又点了进去。

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-dLbVvVGF-1667048436170)(/upload/2022/03/image-be439c3fd0a44a80a8c9a155d90579fe.png)]

这下就直接跳到了HashMap的类文件中，运用了putVal方法，这个方法的参数中有个没怎么见过的hash()，随手便点了进去。

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-9PIbsE9W-1667048436171)(/upload/2022/03/image-520088a19749479cb32a2d36e43b0b59.png)]

其实这便是扰动函数，用来为了防⽌⼀些实现⽐较差的 hashCode()⽅法换句话说使⽤扰动函数之后可以减少碰撞。而在1.8之前扰动函数会扰动4次（那性能属实有点差了），1.8之后扰动函数只会扰动一次，使得性能有一定的提升。回到外头，点入putVal。

final V putVal(int hash, K key, V value, boolean onlyIfAbsent,
                   boolean evict) {
        Node<K,V>[] tab; Node<K,V> p; int n, i;
        if ((tab = table) == null || (n = tab.length) == 0)
            n = (tab = resize()).length;
        if ((p = tab[i = (n - 1) & hash]) == null)
            tab[i] = newNode(hash, key, value, null);
        else {
            Node<K,V> e; K k;
            if (p.hash == hash &&
                ((k = p.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
                e = p;
            else if (p instanceof TreeNode)
                e = ((TreeNode<K,V>)p).putTreeVal(this, tab, hash, key, value);
            else {
                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
                V oldValue = e.value;
                if (!onlyIfAbsent || oldValue == null)
                    e.value = value;
                afterNodeAccess(e);
                return oldValue;
            }
        }
        ++modCount;
        if (++size > threshold)
            resize();
        afterNodeInsertion(evict);
        return null;
    }