HashMap的工作原理

hashmap本质数据加链表。根据key取得hash值,然后计算出数组下标,如果多个key对应到同一个下标,就用链表串起来,新插入的在前面。

看3段重要代码摘要:

1. 

    public HashMap(int initialCapacity, float loadFactor) {

        int capacity = 1;

        while (capacity < initialCapacity)

            capacity <<= 1;


        this.loadFactor = loadFactor;

        threshold = (int)(capacity * loadFactor);

        table = new Entry[capacity];

        init();

    }

3个关键参数:
capacity:容量,就是数组大小
loadFactor:比例,用于扩容
threshold:=capacity*loadFactor   最多容纳的Entry数,如果当前元素个数多于这个就要扩容(capacity扩大为原来的2倍)

2.

    public V get(Object key) {

        if (key == null)

            return getForNullKey();

        int hash = hash(key.hashCode());

        for (Entry<K,V> e = table[indexFor(hash, table.length)];

             e != null;

             e = e.next) {

            Object k;

            if (e.hash == hash && ((k = e.key) == key || key.equals(k)))

                return e.value;

        }

        return null;

    }

 

根据key算hash值,再根据hash值取得数组下标,通过数组下标取出链表,遍历链表用equals取出对应key的value。


3.

public V put(K key, V value) {

        if (key == null)

            return putForNullKey(value);

        int hash = hash(key.hashCode());

        int i = indexFor(hash, table.length);

        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))) {

                V oldValue = e.value;

                e.value = value;

                e.recordAccess(this);

                return oldValue;

            }

        }


        modCount++;

        addEntry(hash, key, value, i);

        return null;

    }

从数组(通过hash值)取得链表头,然后通过equals比较key,如果相同,就覆盖老的值,并返回老的值。(该key在hashmap中已存在)

否则新增一个entry,返回null。新增的元素为链表头,以前相同数组位置的挂在后面。

另外:modCount是为了避免读取一批数据时,在循环读取的过程中发生了修改,就抛异常

  if (modCount != expectedModCount)
                throw new ConcurrentModificationException();

下面看添加一个map元素

    void addEntry(int hash, K key, V value, int bucketIndex) {

        Entry<K,V> e = table[bucketIndex];

        table[bucketIndex] = new Entry<K,V>(hash, key, value, e);

        if (size++ >= threshold)

            resize(2 * table.length);

    }

新增后,如果发现size大于threshold了,就resize到原来的2倍

    void resize(int newCapacity) {


        Entry[] newTable = new Entry[newCapacity];

        transfer(newTable);

        table = newTable;

        threshold = (int)(newCapacity * loadFactor);

    }

新建一个数组,并将原来数据转移过去

void transfer(Entry[] newTable) {

        Entry[] src = table;

        int newCapacity = newTable.length;

        for (int j = 0; j < src.length; j++) {

            Entry<K,V> e = src[j];

            if (e != null) {

                src[j] = null;

                do {

                    Entry<K,V> next = e.next;

                    int i = indexFor(e.hash, newCapacity);

                    e.next = newTable[i];

                    newTable[i] = e;

                    e = next;

                } while (e != null);

            }

        }

    }

将原来数组中的链表一个个取出,然后遍历链表中每个元素,重新计算index并放入新数组。每个处理的也放链表头。

在取出原来数组链表后,将原来数组置空(为了大数据量复制时更快的被垃圾回收?)

还有两点注意:

static class Entry<K,V> implements Map.Entry<K,V>是hashmap的静态内部类,iterator之类的是内部类,因为不是每个元素都需要持有map的this指针。

HashMap把  transient Entry[] table;等变量置为transient,然后override了readObject和writeObject,自己实现序列化。


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