HashMap 源码

系统管理员 2021-09-19 23:14 481阅读 0赞

Java 数组结构：有点 快速查询 时间复杂度O(1)， 缺点，添加，删除 效率不高,时间复杂度O(n)

链表： 添加，修改 效率高时间复杂度O(1)，但是查询效率不高时间复杂度O(n)。

# 总的要点 #

*  new的时候，初始化了加载因子是0.75， 数组是空的
 *  put第一元素的时候，初始化了数组容量是16，阀值是12，一旦存入第十三个元素，数组长度就变成32
 *  根据key的hash值和数组的长度 取余决定了元素在数组中的存放位置，如果两个key的hash值计算以后，数组中的位置是一样的，就会产生链表
 *  get的时候，（1）根据key的hashcode值确定数组中的位置 （2）如果存在链表，会执行key的equals方法，来确定节点
 *  通过get方法的过程可以理解到，为什么重写equals方法一定要重写hashcode方法。 比如用户类，重写了equals方法，只要id属性的值相同，就认为是同一个对象，equals方法就返回true,但是忘记重写hashcode方法， 这个时候，如果有两个user对象A和B，id属性相同，使用equals方法返回true,认为是同一个对象。 当我们把用户对象作为hashmap的key的时候，A作为key存入一个字符串的值，然后用B来get就会get不到，因为hashcode不同，在数组的位置已经不同了。

# JAVA 7 HashMap #

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2gzNTYzNjM_size_16_color_FFFFFF_t_70]

# 使用无参构造方法，创建一个HashMap HashMap h1=new HashMap(); #

只是是初始化了加载因子，默认值是0.75.

public HashMap() {
            this.loadFactor = DEFAULT_LOAD_FACTOR; // all other fields defaulted
        }

# h1.put(“key1”,“tt”); #

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

putVal 方法源码

/**
         * Implements Map.put and related methods
         *
         * @param hash hash for key
         * @param key the key
         * @param value the value to put
         * @param onlyIfAbsent if true, don't change existing value
         * @param evict if false, the table is in creation mode.
         * @return previous value, or null if none
         */
        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;
        }

如果是put第一个元素，那么原来的数组table肯定是空的，所以会执行如下

n = (tab = resize()).length;

**resize方法的源码**

/**
         * Initializes or doubles table size.  If null, allocates in
         * accord with initial capacity target held in field threshold.
         * Otherwise, because we are using power-of-two expansion, the
         * elements from each bin must either stay at same index, or move
         * with a power of two offset in the new table.
         *
         * @return the table
         */
        final Node<K,V>[] resize() {
            Node<K,V>[] oldTab = table;
            int oldCap = (oldTab == null) ? 0 : oldTab.length;
            int oldThr = threshold;
            int newCap, newThr = 0;
            if (oldCap > 0) {
                if (oldCap >= MAXIMUM_CAPACITY) {
                    threshold = Integer.MAX_VALUE;
                    return oldTab;
                }
                else if ((newCap = oldCap << 1) < MAXIMUM_CAPACITY &&
                         oldCap >= DEFAULT_INITIAL_CAPACITY)
                    newThr = oldThr << 1; // double threshold
            }
            else if (oldThr > 0) // initial capacity was placed in threshold
                newCap = oldThr;
            else {               // zero initial threshold signifies using defaults
                newCap = DEFAULT_INITIAL_CAPACITY;
                newThr = (int)(DEFAULT_LOAD_FACTOR * DEFAULT_INITIAL_CAPACITY);
            }
            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"})
                Node<K,V>[] newTab = (Node<K,V>[])new Node[newCap];
            table = newTab;
            if (oldTab != null) {
                for (int j = 0; j < oldCap; ++j) {
                    Node<K,V> e;
                    if ((e = oldTab[j]) != null) {
                        oldTab[j] = null;
                        if (e.next == null)
                            newTab[e.hash & (newCap - 1)] = e;
                        else if (e instanceof TreeNode)
                            ((TreeNode<K,V>)e).split(this, newTab, j, oldCap);
                        else { // preserve order
                            Node<K,V> loHead = null, loTail = null;
                            Node<K,V> hiHead = null, hiTail = null;
                            Node<K,V> next;
                            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;
        }

第一次的时候，肯定会运行如下

newCap = DEFAULT_INITIAL_CAPACITY;
                newThr = (int)(DEFAULT_LOAD_FACTOR * DEFAULT_INITIAL_CAPACITY);

上面这两句话，实现了

*  把数组的容量初始化成了16（1<<4）.
 *  把阀值设置成了12（16\*加载因子0.75）. 也就是一旦数组的存入第13个元素，那么数组的容量就会变成32.

然后会执行

threshold = newThr;
            @SuppressWarnings({"rawtypes","unchecked"})
                Node<K,V>[] newTab = (Node<K,V>[])new Node[newCap];
            table = newTab;

这个地方实现了

*  把全局变量threshold的值变成了12
 *  把全局变量 table 变成了一个长度是16的Node类型的数组

## 回到putVal方法 ##

++modCount;
            if (++size > threshold)
                resize();
            afterNodeInsertion(evict);

实现了如下

*  把全局变量modCount 从0变成了1
 *

[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2gzNTYzNjM_size_16_color_FFFFFF_t_70]: /images/20210726/a610bbec27064bd9a7ab34c4acdd36c4.png