理解HashMap的原理

HashMap是java面試中常被問到的一個(gè)數(shù)據(jù)類型蹂安,因?yàn)檫@個(gè)問題可以追問的很深,而且常用的HashSet底層也是HashMap實(shí)現(xiàn)的彰阴,所以作為java程序員有必要了解多一點(diǎn)瘾敢,而且有時(shí)候面試官和你聊到HashMap時(shí),可能因?yàn)樽约簺]有系統(tǒng)的了解過尿这,有些觀點(diǎn)邏輯自己是對(duì)的簇抵,可能也會(huì)沒有太多的底氣堅(jiān)持自己的觀點(diǎn),比如put操作的邏輯有些博客寫的不全射众,所以這邊推薦一篇比較專業(yè)的文章給大家碟摆,之前在ImportNew看過一篇介紹的文章有點(diǎn)細(xì)節(jié)有問題,所以建議好好看和理解美團(tuán)點(diǎn)評(píng)發(fā)布的這篇文章叨橱,介紹的比較全典蜕。


美團(tuán)的博客:Java 8系列之重新認(rèn)識(shí)HashMap



2021.7.27新補(bǔ)充一點(diǎn):
1.對(duì)照源碼發(fā)現(xiàn),美團(tuán)博客中第五步說明有誤罗洗,之前超鏈接已經(jīng)404了愉舔,已鏈接到新的地址
根據(jù)源碼我們發(fā)現(xiàn)正確的第五步:
遍歷table[i],如果key存在伙菜,跳出循環(huán)后將該鏈表節(jié)點(diǎn)值覆蓋轩缤;如果key不存在,則直接添加新的鏈表節(jié)點(diǎn)并判斷之前鏈表長度是否大于等于8,如果是則將鏈表轉(zhuǎn)換為紅黑樹典奉;(圖片流程也需要注意對(duì)應(yīng)第五步的細(xì)節(jié)錯(cuò)誤)

            
            else if (p instanceof TreeNode)
                //步驟四
                e = ((TreeNode<K,V>)p).putTreeVal(this, tab, hash, key, value);
            else {
                //步驟五
                for (int binCount = 0; ; ++binCount) {
                    if ((e = p.next) == null) {    
                        //5.2key不存在躺翻,插入鏈表節(jié)點(diǎn)丧叽,并判斷插入后鏈表size
                        p.next = newNode(hash, key, value, null);
                        if (binCount >= TREEIFY_THRESHOLD - 1) // -1 for 1st
                            treeifyBin(tab, hash);
                        break;
                    }
                    if (e.hash == hash &&
                        ((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
                        break;      //5.1key存在卫玖,遍歷的時(shí)候不操作,跳出循環(huán)覆蓋節(jié)點(diǎn)value即可
                    p = e;
                }
            }

簡單總結(jié):

  • Jdk7和Jdk8的區(qū)別:
    1.Jdk8引入了紅黑樹的結(jié)構(gòu)(當(dāng)鏈表元素達(dá)到八個(gè)的時(shí)候踊淳,鏈表結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)紅黑樹結(jié)構(gòu))
    2.擴(kuò)容的時(shí)候也進(jìn)行了優(yōu)化
  • 存儲(chǔ)結(jié)構(gòu):數(shù)組+鏈表+紅黑樹(Jdk8引入)
  • HashMap可以存儲(chǔ)null假瞬,根據(jù)源碼可知:key為null會(huì)放在數(shù)組的最前面,hash的結(jié)果為0迂尝。
  • put的流程:


    流程圖

①.判斷鍵值對(duì)數(shù)組table[i]是否為空或?yàn)閚ull脱茉,否則執(zhí)行resize()進(jìn)行擴(kuò)容;

②.根據(jù)鍵值key計(jì)算hash值得到插入的數(shù)組索引i垄开,如果table[i]==null琴许,直接新建節(jié)點(diǎn)添加,轉(zhuǎn)向⑥溉躲,如果table[i]不為空榜田,轉(zhuǎn)向③;

③.判斷table[i]的首個(gè)元素是否和key一樣锻梳,如果相同直接覆蓋value箭券,否則轉(zhuǎn)向④,這里的相同指的是hashCode以及equals疑枯;

④.判斷table[i] 是否為treeNode辩块,即table[i] 是否是紅黑樹,如果是紅黑樹荆永,則直接在樹中插入鍵值對(duì)废亭,否則轉(zhuǎn)向⑤;

⑤.遍歷table[i]具钥,判斷鏈表長度是否大于8滔以,大于8的話把鏈表轉(zhuǎn)換為紅黑樹,在紅黑樹中執(zhí)行插入操作氓拼,否則進(jìn)行鏈表的插入操作你画;遍歷過程中若發(fā)現(xiàn)key已經(jīng)存在直接覆蓋value即可;

⑥.插入成功后桃漾,判斷實(shí)際存在的鍵值對(duì)數(shù)量size是否超多了最大容量threshold坏匪,如果超過,進(jìn)行擴(kuò)容撬统。

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