【隐匿撕源码】从方法中解剖HashMap(1.7详尽)

前面的话

这篇文章只针对hashMap
ConcurrentHashMap以后会补充 在本文中不会
本文需要你要知道一些HaspMap的基础知识 比如说是map是一个key value的键值对形式
以及底层是数组+链表的形式、Hash算法、位运算等前置知识
本文需要大量结合源码 所以我尽量会把文本内容放在源码里面以图片的方式进行讲解
此文会对1.7HashMap源码逐层剖析 做到最详细的HashMap解剖 此文会把1.7的HashMap所有方法一一详解
文章略长 欢迎和我一起在阅读源码的过程中寻找快乐 有疑问欢迎留言

1.7HashMap

先搂一眼属性

带着翻译看官方

不要纠结这些属性是干嘛的 先有个了解 便于之后的内容

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构造方法都干了什么事？

HaspMap的构造方法一共有4个
总的来说就是设置 负载因子 和table数组的容量 这里提一个有趣的地方



这里打一个断点输出一下table的length 看一看到底是多少

idea告诉我们是256 说明确实是这样 好的 我们继续往下走

前三个构造方法最终都会调用HashMap(int initialCapacity, float loadFactor) 这个构造方法

这里注意一个位置

他将初始化的容量赋值给了阈值 这是为什么？

卖个关子 ： 最后一个构造方法HashMap(Map m)这里面有些内容我们需要在put中讲解 我们先看put再回来研究这个构造方法

带着这两个疑问我们进入put方法中一探究竟

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put()流程概述

一个key、value对 在map中是以Entry的内部类形式存储的 一个Entry保存了4个属性

接下来我们正式进入 put方法的源码中

这就是一个put方法的全貌 我们逐行分析


这就是初始化HashMap的方法 我们先看红线代码 这行代码初始化了一个Entry数组 这就是真正创建容器的一行代码 那这个capacity(容量具体是怎么得到的？)
这里进行了两个操作 分别如下:
接下来就是重头戏了！ 本文叫 从方法中解剖HashMap，就是要详尽分析所有HashMap的方法，
那么 这个roundUpPowerOf2() 是怎么得到最小的2的幂呢 接下来就是解剖环节！

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roundUpPowerOf2：HashMap位运算神论的开篇

不说废话 进入源码

这里用三元运算符判断了大小 大于阈值用阈值 小于1用1
核心方法是这个Integer.highestOneBit((number - 1) << 1)

Integer.highestOneBit()；
//这个方法是Integer 的方法  方法内容是可以的到小于等于参数的2的幂 

因为这是Integer的方法 我另起一篇文章 详解这个方法是怎么得到小于等于参数的幂的
详解 Integer.highestOneBit()

这个方法是找到小于 参数的2的幂 但是我们要找到大于参数的2的幂 所以就是里面的参数
(number-1)<<1起的作用

比如我们要找大于等于10的 2的幂 对于这个方法 我们就要把10变大 变成多少呢？
变成大于16小于32的数 所以 -1 之后左移 就能达到这个目的 这个-1是为了防止这个数字正好是2的幂
所以先-1
这就是 roundUpPowerOf2()这个方法所有内容
至于为什么数组长度一定是2的幂次方数 后文会找到答案

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数组初始化完成 我们继续回到put方法中
判空情况暂时略过

 int hash = hash(key);
 //这里使用用的是HashMap自己的hash算法  
 //不需要关心具体的算法 只需要知道所有的Object都可以计算成hash就可以了

在493行的位置 开始计算了一个Entry在数组中的位置

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indexFor()

这个方法说明了为什么数组长度必须是2的幂次方数

首先 这个h 是计算出来的hash值 我们可以理解为是一个随机数
这个length是数组长度 为什么要-1呢？
因为他是2的幂 -1之后一定是 所有位上都是1
比如 16 0001 0000 -1之后是 0000 1111
这样和hash值进行&运算的时候 得到的结果一定是在数组之内

同时 这种方法可以提升hash值的一个散列型 就是分布的更均匀

冲突替换

当我们通过indexFor()方法得到了数组位置之后 这个位置上应该是一个链表 接下来做的就是一个遍历的过程

   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))) {
            //这里判断如果key是相同的 那么就覆盖掉这个值 并且返回原值
                V oldValue = e.value;
                e.value = value;
                e.recordAccess(this); //这个方法和init()一样 都是一个空方法
                return oldValue;
            }
        }

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一直到这里 我们都没有真正的把KEY和VALUE put到我们的集合中
接下来。。 就是真正put的地方了
万众期待的KV键值对终于要进入到我们的容器中了

		 modCount++;//这个是和并发有关的   暂时忽略
        addEntry(hash, key, value, i);  //真正添加元素的方法
        return null;

真正添加的元素的方法 addEntry()

不对BB 源码走起

这里一共分为两步
第一步是判断长度大小 是否需要扩容
第二步时添加到指定位置中

扩容

阈值 = 容器长度*负载因子
扩容的长度是之前容器长度的2倍
进行的操作是判断长度是否超过了HashMap所能承受的最大长度
如果符合标准 就将老数组的内容移动到扩容之后的数组中

在转移的过程中 我们注意一个点

在这里 不是所有转移的元素都需要rehash的 rehash就是重新计算hash值
如果需要rehash 根据扩容之后的容量大小重新计算新数组中的哈希值和数组位置 添加进去
这个重新计算的hash值 只有两种情况 一个是位置不变 一个是 (原位置+扩容的长度)
举个例子: 原位置是3 原长度是8 那么新位置只有3 和11两种情况
目的就是把原来比较长的链表分散开来

最后就是真正添加内容 就是把Entry放在了数组指定位置的头节点

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把坑补上

前面我们在构造方法中留了一个没有看 现在把源码补上

在这里同样指定了 负载因子 容量大小等初始化数值 并且初始化了数组

在这里遍历了参数Map 同时每个元素都添加到里面去

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总结