HashMap、HashTable源码分析

java.util

 

接口 Map<K,V>

 

类型参数:

 

K - 此映射所维护的键的类型

 

V - 映射值的类型

 

所有已知子接口:

 

Bindings, ConcurrentMap<K,V>, ConcurrentNavigableMap<K,V>, LogicalMessageContext, MessageContext, NavigableMap<K,V>, SOAPMessageContext, SortedMap<K,V>

 

所有已知实现类:

 

AbstractMap, Attributes, AuthProvider, ConcurrentHashMap, ConcurrentSkipListMap, EnumMap, HashMap, Hashtable, IdentityHashMap, LinkedHashMap, PrinterStateReasons, Properties, Provider, RenderingHints, SimpleBindings, TabularDataSupport, TreeMap, UIDefaults, WeakHashMap

主要分析一下:HashMap, TreeMap, Hashtable, SortedMap, ConcurrentHashMap

 

 

HashMap

HashTable

 

 

 

数据结构

Entry<?,?>[] table

Size

Entry<K,V>[] table

count

 

 

 

初始值

初始容量默认 16,加载因子是 0.75

初始容量默认 11,加载因子是 0.75

 

 

 

是否有序

无序

无序

 

 

 

安全性

不安全

安全

 

 

 

扩容机制

当前容量的两倍扩容

当前容量的两倍+1扩容

 

 

 

性能分析

插入慢,查询、删除速度一样(计算获得index,遍历table

rehash时性能慢,插入慢,查询、删除速度一样(计算获得index,遍历table

 

 

 

容量是哈希表中桶的数量,初始容量只是哈希表在创建时的容量。

 加载因子是哈希表在其容量自动增加之前可以达到多满的一种尺度。

 当哈希表中的条目数超出了加载因子与当前容量的乘积时,则要对该哈希表进行 rehash操作(即重建内部数据结构),从而哈希表将具有大约两倍的桶数。

 

1HashMap    基于哈希表的 Map 接口的实现。

Put():添加方法
HashMap、HashTable源码分析_第1张图片
 

  • 1,初始化哈希表

HashMap、HashTable源码分析_第2张图片
HashMap、HashTable源码分析_第3张图片

  • 2,计算hash

HashMap、HashTable源码分析_第4张图片

  • 3rehash容量2倍扩容

HashMap、HashTable源码分析_第5张图片

 

  • 4,计算索引

 

 

HashMap、HashTable源码分析_第6张图片

hash表的数据结构为:链表式数组。

 

Entry<K,V>[] table = (Entry<K,V>[]) EMPTY_TABLE;

 

Entry<K,V>

说明

K key

key

V value

value

int hash

keyhash

Entry<K,V> next

Next Entry

索引冲突处理方式为将新值放在第一位,并将next指向旧值.

 

Get():查询方法
HashMap、HashTable源码分析_第7张图片

计算KeyHash值遍历获取当前keyvalue

 

Remove():删除方法
HashMap、HashTable源码分析_第8张图片

 

使用建议:

  • 创建线程安全的HashMap方式如下:

Map m = Collections.synchronizedMap(new HashMap(...));

  • 指定map大小

在知道map大小情况下,建议在创建时指定map大小    

  • 遍历方式

使用for循环遍历,效率高于Iterator

 

2HashTable

 

Put():添加方法
HashMap、HashTable源码分析_第9张图片

 

  • Rehash容量2+1 扩容

HashMap、HashTable源码分析_第10张图片

 

3TreeMap

 

基于红黑树(Red-Black tree)的 NavigableMap实现。该映射根据其键的自然顺序进行排序

 

Put():添加方法

 

//修复红黑树

 

  /** From CLR */

 

    private void fixAfterInsertion(Entry<K,V> x) {

 

        x.color = RED;

 

 

 

        while (x != null && x != root && x.parent.color == RED) {

 

            if (parentOf(x) == leftOf(parentOf(parentOf(x)))) {

 

                Entry<K,V> y = rightOf(parentOf(parentOf(x)));

 

                if (colorOf(y) == RED) {

 

                    setColor(parentOf(x), BLACK);

 

                    setColor(y, BLACK);

 

                    setColor(parentOf(parentOf(x)), RED);

 

                    x = parentOf(parentOf(x));

 

                } else {

 

                    if (x == rightOf(parentOf(x))) {

 

                        x = parentOf(x);

 

                        rotateLeft(x);

 

                    }

 

                    setColor(parentOf(x), BLACK);

 

                    setColor(parentOf(parentOf(x)), RED);

 

                    rotateRight(parentOf(parentOf(x)));

 

                }

 

            } else {

 

                Entry<K,V> y = leftOf(parentOf(parentOf(x)));

 

                if (colorOf(y) == RED) {

 

                    setColor(parentOf(x), BLACK);

 

                    setColor(y, BLACK);

 

                    setColor(parentOf(parentOf(x)), RED);

 

                    x = parentOf(parentOf(x));

 

                } else {

 

                    if (x == leftOf(parentOf(x))) {

 

                        x = parentOf(x);

 

                        rotateRight(x);

 

                    }

 

                    setColor(parentOf(x), BLACK);

 

                    setColor(parentOf(parentOf(x)), RED);

 

                    rotateLeft(parentOf(parentOf(x)));

 

                }

 

            }

 

        }

 

        root.color = BLACK;

 

    }
HashMap、HashTable源码分析_第11张图片
 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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