jdk1.8 hashmap源码个人理解

先主要讲下resize()方法,因为jdk1.8修改了扩容的代码实现方式,包括有链表从头部添加改为尾部添加,加入红黑树解决查询entry时的O(N)复杂度问题。

直接贴源码,建议自己本地代码和本文章内的注释一起看

final Node[] resize() {
        Node[] 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[] newTab = (Node[])new Node[newCap];
        table = newTab;
/*
上面的操作,最后总结就是:
            如果是最开始还没有元素的情况:
                1、如果初始化的时候带了参数
                    (HashMap(int initialCapacity, float loadFactor)),
                    那么newCap就是你的initialCapacity参数
                    threshold就是 (int)(initialCapacity*loadFactor)
                2、否则就按默认的算 initialCapacity = 16,threshold = 12
            如果已经有元素了,那么直接扩容2倍,如果
            oldCap >= DEFAULT_INITIAL_CAPACITY了,那么threshold也扩大两倍
*/
        if (oldTab != null) {
            //对旧table进行遍历
            for (int j = 0; j < oldCap; ++j) {
                Node e;
                if ((e = oldTab[j]) != null) {
                    oldTab[j] = null;
                    //如果该索引位置没有链表,只有一个节点,则直接放到新table
                    if (e.next == null)
                        newTab[e.hash & (newCap - 1)] = e;
                    //如果是红黑树结构,按照红黑树的方式处理
                    else if (e instanceof TreeNode)
                        ((TreeNode)e).split(this, newTab, j, oldCap);
                    else { // preserve order
                        //这里是重点!!
                        /*先说下hashmap的索引位置的算法——e.hash & (cap - 1)
                           key的hash值和容量减一得到的值做&的操作,得到的值则为
                           该key所在的索引位置。
                           
                           hashmap扩容的大小为2倍,之前大小为16,扩容后为32,
根据hashmap的索引位置的计算方法,扩容后的元素的索引位置只有两种结果——要么不变
要么是旧索引+oldCap(旧索引位置加上旧的额table容量,则为新的索引位置)。
resize()方法内定义了loHead、loTail、hiHead、hiTail。我们可以把扩容后的容量大小分成low和high,
low可以理解为旧table,high可以理解为新扩充的那一部分。
loHead和loTail的意思就分别是low的头部和尾部;hiHead和hiTail的意思分别是high的头部和尾部。
                          
 (e.hash & oldCap) == 0为true的话,则可以理解为e这个元素的索引位置是不变                              
 的。假如e.hash为14,oldCap为16。16是2的次幂,所以16的二进制除了高位为1,其他位都为0,和14做&操作
结果肯定为0。如果 (e.hash & oldCap) == 0为false的话,则e这个元素
的索引位置肯定是发生了变化,变为了旧位置+oldCap。例如e.hash为16,oldCap为16,newCap则为32,
e.hash&oldCap==0为false,e.hash&(oldCap-1)的值为0,但是e.hash&(newCap-1)的值为16。
扩容的同时解决了hash冲突,也很快的计算出新的索引位置。
                        */
                        Node loHead = null, loTail = null;
                        Node hiHead = null, hiTail = null;
                        Node next;
                        do {
                            next = e.next;
                            if ((e.hash & oldCap) == 0) {//为true,e的索引位置不变,放到low
                                if (loTail == null)
                                    loHead = e;
                                else
                                    loTail.next = e;
                                loTail = e;
                            }
                            else {//为false,索引位置改变,放到high
                                if (hiTail == null)
                                    hiHead = e;
                                else
                                    hiTail.next = e;
                                hiTail = e;
                            }
                        } while ((e = next) != null);//该链表上还有next时,继续遍历
                        //遍历完成后
                        if (loTail != null) {//在low的部分的元素的索引位置不变,j即为新的数组下表
                            loTail.next = null;
                            newTab[j] = loHead;
                        }
                        if (hiTail != null) {//在high的部分的元素的索引位置改变,为旧索引位置+oldCap
                            hiTail.next = null;
                            newTab[j + oldCap] = hiHead;
                        }
                    }
                }
            }
        }
        return newTab;
    }

参考文档:
https://www.cnblogs.com/Michaelwjw/p/6411176.html
https://blog.csdn.net/mymilkbottles/article/details/76576367

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