前言
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上一篇我们说明了HashMap的hash算法, 说到HashMap在构造时会自动将table设为2的整数次幂.
本篇我们就来聊聊HashMap的构造函数.
本文的源码基于 jdk8 版本.
构造函数
HashMap 共有四个构造函数
public class HashMap extends AbstractMap implements Map, Cloneable, Serializable {
// 默认初始大小 16
static final int DEFAULT_INITIAL_CAPACITY = 1 << 4; // aka 16
// 默认负载因子 0.75
static final float DEFAULT_LOAD_FACTOR = 0.75f;
final float loadFactor;
/**
* The next size value at which to resize (capacity * load factor).
*
* @serial
*/
// (The javadoc description is true upon serialization.
// Additionally, if the table array has not been allocated, this
// field holds the initial array capacity, or zero signifying
// DEFAULT_INITIAL_CAPACITY.)
int threshold;
transient Node[] table;
// 没有指定时, 使用默认值
// 即默认初始大小16, 默认负载因子 0.75
public HashMap() {
this.loadFactor = DEFAULT_LOAD_FACTOR; // all other fields defaulted
}
// 指定初始大小, 但使用默认负载因子
// 注意这里其实是调用了另一个构造函数
public HashMap(int initialCapacity) {
this(initialCapacity, DEFAULT_LOAD_FACTOR);
}
// 指定初始大小和负载因子
public HashMap(int initialCapacity, float loadFactor) {
if (initialCapacity < 0)
throw new IllegalArgumentException("Illegal initial capacity: " +
initialCapacity);
if (initialCapacity > MAXIMUM_CAPACITY)
initialCapacity = MAXIMUM_CAPACITY;
if (loadFactor <= 0 || Float.isNaN(loadFactor))
throw new IllegalArgumentException("Illegal load factor: " +
loadFactor);
this.loadFactor = loadFactor;
this.threshold = tableSizeFor(initialCapacity);
}
// 利用已经存在的map创建HashMap
public HashMap(Map m) {
this.loadFactor = DEFAULT_LOAD_FACTOR;
putMapEntries(m, false);
}
}
不知道大家发现了没有, 即使我们在构造函数中指定了initialCapacity, 这个值也只被用来计算 threshold
this.threshold = tableSizeFor(initialCapacity);而 threshold 这个值在初始化table时, 就代表了数组的初始大小, 这个我们到后面用到的时候讲.
我们先来看看tableSizeFor函数干了什么事:
/**
* Returns a power of two size for the given target capacity.
*/
static final int tableSizeFor(int cap) {
int n = cap - 1;
n |= n >>> 1;
n |= n >>> 2;
n |= n >>> 4;
n |= n >>> 8;
n |= n >>> 16;
return (n < 0) ? 1 : (n >= MAXIMUM_CAPACITY) ? MAXIMUM_CAPACITY : n + 1;
}tableSizeFor这个方法用于找到大于等于initialCapacity的最小的2的幂, 这个算法还是很精妙的, 这里我稍微解释一下:
我们知道, 当一个32位整数不为0时, 32bit中至少有一个位置为1, 上面5个移位操作的目的在于, 将 从最高位的1开始, 一直到最低位的所有bit 全部设为1, 最后再加1(注意, 一开始是先cap-1的), 则得到的数就是大于等于initialCapacity的最小的2的幂. 读者自己找一个数算一下就明白了, 也可以参照这一篇博客.
最后我们来看最后一个构造函数, 它调用了 putMapEntries 方法:
final void putMapEntries(Map m, boolean evict) {
int s = m.size();
if (s > 0) {
if (table == null) { // pre-size
float ft = ((float)s / loadFactor) + 1.0F;
int t = ((ft < (float)MAXIMUM_CAPACITY) ?
(int)ft : MAXIMUM_CAPACITY);
if (t > threshold)
threshold = tableSizeFor(t);
}
else if (s > threshold)
resize();
for (Map.Entry e : m.entrySet()) {
K key = e.getKey();
V value = e.getValue();
putVal(hash(key), key, value, false, evict);
}
}
}我们知道, 当使用构造函数HashMap(Map m) 时, 我们并没有为 table 赋值, 所以, table值一定为null, 我们先根据传入Map的大小计算 threshold 值, 然后判断需不需要扩容, 最后调用 putVal方法将传入的Map插入table中.
resize 和 putVal 方法我们以后再细讲.
总结
通过上面对四个构造函数的分析我们发现, 除了最后一个构造函数, 其他三个函数:
HashMap()
HashMap(int initialCapacity)
HashMap(int initialCapacity, float loadFactor)的调用中, 最多只牵涉到HashMap的两个Field loadFactor, threshold, 而并不牵涉到 table 变量.
这说明HashMap中, table的初始化或者使用不是在构造函数中进行的, 而是在实际用到的时候, 事实上, 它是在HashMap扩容的时候实现的, 即resize函数, 我们在下一篇文章中讨论.
(完)
下一篇: 深入理解HashMap(四): 关键源码逐行分析之resize
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