HashMap1.8 详解

  • put方法

树化条件:桶的个数大于等于64时,并且新插入的key对应链表的长度大于等于7.


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

    static final int hash(Object key) {
        int h;
        return (key == null) ? 0 : (h = key.hashCode()) ^ (h >>> 16);
    }

    final V putVal(int hash, K key, V value, boolean onlyIfAbsent, boolean evict) {
        // hash表
        Node[] tab;
        Node p;
        int n, i;
        // 如果表为空或者表的长度为0,那么将会对hash表进行初始化
        if ((tab = table) == null || (n = tab.length) == 0)
            // 初始化的table的容量为16
            n = (tab = resize()).length;

        // i = (n - 1)&hash进行计算桶的位置,如果该桶中没有链表直接创建一个新的链表
        if ((p = tab[i = (n - 1) & hash]) == null) {
            tab[i] = newNode(hash, key, value, null);
        } else {
            // 在桶内取出原来的Node
            Node e;
            K k;
            // key的hash值与桶内的第一个节点的hash值相等 && key值相等
            if (p.hash == hash && ((k = p.key) == key || (key != null && key.equals(k)))) {
                e = p;
            } else if (p instanceof TreeNode) {
                e = ((TreeNode) p).putTreeVal(this, tab, hash, key, value);
            } else {
                for (int binCount = 0; ; ++binCount) {
                    if ((e = p.next) == null) {
                        // 遍历链表,如果已经遍历到链表的末尾,还是没有找到原来的节点,则新建一个node节点
                        p.next = newNode(hash, key, value, null);
                        // 如果新建的一个节点,查过树化的临界值,则进行树化。
                        if (binCount >= TREEIFY_THRESHOLD - 1) // -1 for 1st
                            treeifyBin(tab, hash);
                        break;
                    }
                    // 遍历链表,如果在链表中找到了原来的那个节点,则取出
                    if (e.hash == hash && ((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
                        break;
                    p = e;
                }
            }

            // 对取出的节点重新赋值。
            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)
            // 如果hash表的容量超过了,扩容的临界值,则进行扩容
            resize();
        afterNodeInsertion(evict);
        return null;
    }

    final void treeifyBin(Node[] tab, int hash) {
        int n, index;
        Node e;
        // 如果某个桶内的链表的长度大于8,但是桶的个数小于64,此时不会进行树化而是进行扩容
        // 只有在桶的个数大于等于64时,并且将key插入一个长度大于等于8的链表中
        if (tab == null || (n = tab.length) < MIN_TREEIFY_CAPACITY)
            resize();
        else if ((e = tab[index = (n - 1) & hash]) != null) {
            TreeNode hd = null, tl = null;
            do {
                TreeNode p = replacementTreeNode(e, null);
                if (tl == null)
                    hd = p;
                else {
                    p.prev = tl;
                    tl.next = p;
                }
                tl = p;
            } while ((e = e.next) != null);
            if ((tab[index] = hd) != null)
                hd.treeify(tab);
        }
    }
  • resize 扩容

扩容发生的时机:

  1. 当hash表中元素个数大于扩容的临界值
  2. 当表容量小于64时,并且某个桶内的链表元素大于8时
final Node[] resize() {
        Node[] oldTab = table;
        // 获取原来的表容量
        int oldCap = (oldTab == null) ? 0 : oldTab.length;
        // 原来的临界值
        int oldThr = threshold;
        int newCap, newThr = 0;
        // 如果原来的表容量大于0,说明已经初始化完成了
        if (oldCap > 0) {
            // 如果原来的表容量已经大于等于表容量的最大值了,那么直接将hash表的容量设置为int的最大值
            if (oldCap >= MAXIMUM_CAPACITY) {
                threshold = Integer.MAX_VALUE;
                return oldTab;
            } else if ((newCap = oldCap << 1) < MAXIMUM_CAPACITY && oldCap >= DEFAULT_INITIAL_CAPACITY) {
                // 如果表容量大于初始化值并且小于扩容之后的最大值,则进行扩容。否则无法再进行扩容了。
                newThr = oldThr << 1;
            }
        } else if (oldThr > 0) { // initial capacity was placed in threshold
            // 通过HashMap(int cap, float load)构造器进行构造,cap为0时导致,threshold为1
            newCap = oldThr;
        } else {
            // 此时的hash表未完成初始化,先对hash表进行初始化,初始化的容量为16,初始化的临界值为16*0.75=12
            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[] newTab = (Node[]) new Node[newCap];
        table = newTab;
        // 未初始化的hash表的容量为null,返回newTab
        if (oldTab != null) {
            // 对于已经初始化完成的hash表,此时扩容的话需要将原来的hash表中的数据,放入新的hash表中。
            // 通过循环原来的hash表,依次取出然后重新对hash值进行取模
            for (int j = 0; j < oldCap; ++j) {
                Node e;
                if ((e = oldTab[j]) != null) {
                    oldTab[j] = null;
                    // 取出原来的桶中的链表长度为1(说明原来就没有发生hash冲突),扩容之后就更不会发生hash冲突,所以可以直接放入新的桶中。
                    if (e.next == null) {
                        newTab[e.hash & (newCap - 1)] = e;
                    } else if (e instanceof TreeNode) {
                        ((TreeNode) e).split(this, newTab, j, oldCap);
                    } else { // preserve order
                        Node loHead = null, loTail = null;
                        Node hiHead = null, hiTail = null;
                        Node next;
                        // 构建两条链表,lo链表将值放入原来的索引值之中,hi链表将值放入(原来的索引+oldCap)之中
                        do {
                            next = e.next;
                            // 当 (oldCap - 1) & hashCode == oldCap & hashCode 时,索引还是原来的
                            if ((e.hash & oldCap) == 0) {
                                if (loTail == null) {
                                    loHead = e;
                                } else {
                                    loTail.next = e;
                                }
                                loTail = e;
                            } else {
                                // 索引值为oldCap + j;
                                if (hiTail == null)
                                    hiHead = e;
                                else
                                    hiTail.next = e;
                                hiTail = e;
                            }
                        } while ((e = next) != null);

                        // 当 (oldCap - 1) & hashCode == oldCap & hashCode 时,索引还是原来的
                        if (loTail != null) {
                            loTail.next = null;
                            newTab[j] = loHead;
                        }

                        // 当 (oldCap - 1) & hashCode == oldCap & hashCode 时, 索引值是oldCap + j
                        if (hiTail != null) {
                            hiTail.next = null;
                            newTab[j + oldCap] = hiHead;
                        }
                    }
                }
            }
        }
        return newTab;
    }

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