HashMap中的幾個重要變量
默認初始容量,必須是2的n次方
static final int DEFAULT_INITIAL_CAPACITY = 16;
最大容量,當通過構造方法傳入的容量比它還大時,就用這個最大容量,必須是2的n次方
static final int MAXIMUM_CAPACITY = 1 << 30;
默認負載因子
static final float DEFAULT_LOAD_FACTOR = 0.75f;
用來存儲鍵值對,可以看到鍵值對都是存儲在Entry中的
transient Entry<K,V>[] table;//capacity * load factor,超過這個數就會進行再哈希int threshold;
HashMap中的元素是用名為table的Entry數組來保存的,默認大小是16
jdk7中在面對key為String的時候采用了區別對待,會有alternative hashing,但是這個在jdk8中已經被刪除了
存儲結構

Entry是一個鏈表結構,不僅包含key和value,還有可以指向下一個的next
static class Entry<K,V> implements Map.Entry<K,V> { final K key; V value; Entry<K,V> next; int hash; /** * Creates new entry. */ Entry(int h, K k, V v, Entry<K,V> n) { value = v; next = n; key = k; hash = h; } ...put方法
public V put(K key, V value) { if (key == null) return putForNullKey(value); int hash = hash(key); int i = indexFor(hash, table.length); for (Entry<K,V> e = table[i]; e != null; e = e.next) { Object k; if (e.hash == hash && ((k = e.key) == key || key.equals(k))) { V oldValue = e.value; e.value = value; e.recordAccess(this); return oldValue; } } modCount++; addEntry(hash, key, value, i); return null; }首先通過hash方法對hashcode進行處理:
final int hash(Object k) { int h = 0; h ^= k.hashCode(); h ^= (h >>> 20) ^ (h >>> 12); return h ^ (h >>> 7) ^ (h >>> 4); }可以看到只是在key的hashcode值上做了一些處理,通過hash計算出來的值將會使用indexFor方法找到它應該所在的table下標:
static int indexFor(int h, int length) { return h & (length-1); }這個方法其實相當于對table.length取模。
當需要插入的key為null時,調用putForNullKey方法處理:
private V putForNullKey(V value) { for (Entry<K,V> e = table[0]; e != null; e = e.next) { if (e.key == null) { V oldValue = e.value; e.value = value; e.recordAccess(this); return oldValue; } } modCount++; addEntry(0, null, value, 0); return null; }putForNullKey方法只從table[0]這個位置開始遍歷,因為key為null只放在table中的第一個位置,下標為0,在遍歷中如果發現已經有key為null了,則替換新value,返回舊value,結束;如果還沒有key為null,調用addEntry方法增加一個Entry:
void addEntry(int hash, K key, V value, int bucketIndex) { if ((size >= threshold) && (null != table[bucketIndex])) { resize(2 * table.length); hash = (null != key) ? hash(key) : 0; bucketIndex = indexFor(hash, table.length); } createEntry(hash, key, value, bucketIndex); }可以看到jdk7中resize的條件已經發生改變了,只有當 size>=threshold并且 table中的那個槽中已經有Entry時,才會發生resize。即有可能雖然size>=threshold,但是必須等到每個槽都至少有一個Entry時,才會擴容。還有注意每次resize都會擴大一倍容量
void createEntry(int hash, K key, V value, int bucketIndex) { Entry<K,V> e = table[bucketIndex]; table[bucketIndex] = new Entry<>(hash, key, value, e); size++; }最后看createEntry,它先保存這個桶中的第一個Entry,創建新的Entry放入第一個位置,將原來的Entry接在后面。這里采用的是頭插法插入元素。
get方法
其實get方法和put方法如出一轍,怎么放的怎么拿
public V get(Object key) { if (key == null) return getForNullKey(); Entry<K,V> entry = getEntry(key); return null == entry ? null : entry.getValue(); }key為null時,還是去table[0]去取:
private V getForNullKey() { for (Entry<K,V> e = table[0]; e != null; e = e.next) { if (e.key == null) return e.value; } return null; }否則調用getEntry方法:
final Entry<K,V> getEntry(Object key) { int hash = (key == null) ? 0 : hash(key); for (Entry<K,V> e = table[indexFor(hash, table.length)]; e != null; e = e.next) { Object k; if (e.hash == hash && ((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k)))) return e; } return null; }這個方法也是通過key的hashcode計算出它應該所在的下標,再遍歷這個下標的Entry鏈,如果key的內存地址相等(即同一個引用)或者equals相等,則說明找到了
hash的原則
A、等冪性。不管執行多少次獲取Hash值的操作,只要對象不變,那么Hash值是固定的。如果第一次取跟第N次取不一樣,那就用起來很麻煩.
B、對等性。若兩個對象equal方法返回為true,則其hash值也應該是一樣的。舉例說明:若你將objA作為key存入HashMap中,然后new了一個objB。在你看來objB和objA是一個東西(因為他們equal),但是使用objB到hashMap中卻取不出來東西。
C、互異性。若兩個對象equal方法返回為false,hash值有可能相同,但最好是不同的,這個不是必須的,只是這樣做會提高hash類操作的性能(碰撞幾率低)。
解決hash碰撞的方法:
hashmap采用的就是鏈地址法,這種方法好處是無堆積現象,但是next指針會占用額外空間
和jdk8中的HashMap區別
在jdk8中,仍然會根據key.hashCode()計算出hash值,再通過這個hash值去定位這個key,但是不同的是,當發生沖突時,會采用鏈表和紅黑樹兩種方法去處理,當結點個數較少時用鏈表(用Node存儲),個數較多時用紅黑樹(用TreeNode存儲),同時結點也不叫Entry了,而是分成了Node和TreeNode。再最壞的情況下,鏈表查找的時間復雜度為O(n),而紅黑樹一直是O(logn),這樣會提高HashMap的效率。jdk8中的HashMap中定義了一個變量TREEIFY_THRESHOLD,當節點個數>= TREEIFY_THRESHOLD - 1時,HashMap將采用紅黑樹存儲
總結
以上就是這篇文章的全部內容了,希望本文的內容對大家的學習或者工作能帶來一定的幫助,如果有疑問大家可以留言交流。
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