HashMap1.8原理解析,類比1.7差異分析

上一篇 懂LruCache嘴纺?你必須先懂LinkedHashMap,順帶給LruCache提個建議中我們分析了LinkedHashMap原理浓冒。
其實LinkedHashMap繼承于HashMap栽渴,如果想理解的徹底必須懂HashMap的底層原理。

本文主要針對HashMap的以下幾個問題展開分析稳懒,由淺入深闲擦,由使用到原理,上下關(guān)聯(lián),融會貫通墅冷。

  1. 什么是HashMap纯路?
  2. HashMap使用方式?
  3. HashMap的幾個重要方法的源碼是怎么實現(xiàn)的寞忿?
  4. HashMap 1.7 ~ 1.8 有什么不同驰唬?

1. 到底什么是HashMap?
  • HashMap是一個繼承于AbstractMap罐脊,實現(xiàn)Map和Serializable接口的 線程不安全亂序 散列表定嗓,內(nèi)部根據(jù)key的 hashCode 存儲key - value鍵值對。

2. HashMap使用方式萍桌?
  • HashMap的使用非常簡單,如下:
 public class HashMapActivity extends AppCompatActivity {
    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_hash_map);
        HashMap<String, String> hashMap = new HashMap();
        hashMap.put("k", "v");
        hashMap.put("k2", "v2");
        hashMap.put("k3", "v3");
        for (Map.Entry<String, String> entries : hashMap.entrySet()) {
            Log.d("TAG", "key:" + entries.getKey() + "  value:" + entries.getValue());
        }
    }
}

Log
2019-12-12 18:35:23.378 11510-11510/com.test D/TAG: key:k2  value:v2
2019-12-12 18:35:23.378 11510-11510/com.test D/TAG: key:k3  value:v3
2019-12-12 18:35:23.378 11510-11510/com.test D/TAG: key:k  value:v

  • 通過以上的日志輸出可以看出HashMap數(shù)據(jù)存儲的無序性凌简。

3. HashMap的幾個重要方法怎么實現(xiàn)的上炎?
  • 我們根據(jù)HashMap的使用的順序逐一分析每個方法具體在干什么事。
    • 3.1. HashMap使用前都需要借助構(gòu)造方法進行實例化雏搂,那么HashMap的構(gòu)造方法具體做了什么藕施?
  /**
     * 創(chuàng)建一個默認的初始容量,負載因子為0.75的HashMap對象 
     */
    public HashMap() {
        //默認為0.75凸郑,該變量主要用于擴容觸發(fā)裳食,當(dāng)HashMap存儲超過設(shè)定容容量75%時觸發(fā)擴容。
        this.loadFactor = DEFAULT_LOAD_FACTOR; // all other fields defaulted
    }

   /**
     *創(chuàng)建一個初始容量為initialCapacity芙沥,負載因子為默認0.75的HashMap對象
     * @param  initialCapacity 初始化容量诲祸,
     * @throws IllegalArgumentException 如果傳入的初始化容量是負數(shù)則報這個異常
     */
    public HashMap(int initialCapacity) {
        this(initialCapacity, DEFAULT_LOAD_FACTOR);
    }

  /**
     * 創(chuàng)建一個初始容量為initialCapacity,負載因子為loadFactor 的HashMap對象而昨。
     *
     * @param  initialCapacity 初始容量
     * @param  loadFactor      負載因子
     * @throws IllegalArgumentException 如果初始容量或loadFactor有一個為負數(shù)則拋該異常救氯。
     */
    public HashMap(int initialCapacity, float loadFactor) {
        if (initialCapacity < 0)
            throw new IllegalArgumentException("Illegal initial capacity: " +  initialCapacity);
        //如果初始容量 > 2^30則設(shè)定initialCapacity  = 2^30
        if (initialCapacity > MAXIMUM_CAPACITY)
            initialCapacity = MAXIMUM_CAPACITY;
        //如果loadFactor是負數(shù)或者非數(shù)字值則拋異常
        if (loadFactor <= 0 || Float.isNaN(loadFactor))
            throw new IllegalArgumentException("Illegal load factor: " +  loadFactor);
        this.loadFactor = loadFactor;
        //這個邏輯是一個將initialCapacity轉(zhuǎn)換為2的n次方的一個過程,具體細節(jié)我們后續(xù)詳細分析
        this.threshold = tableSizeFor(initialCapacity);
    } 

/**
     *  構(gòu)造一個和指定Map有相同mappings的HashMap歌憨,初始容量能充足的容下指定的Map,負載因子為0.75
     *
     * @param   m the map whose mappings are to be placed in this map
     * @throws  NullPointerException if the specified map is null
     */
    public HashMap(Map<? extends K, ? extends V> m) {
        this.loadFactor = DEFAULT_LOAD_FACTOR;
        putMapEntries(m, false);
    }

  • 以上構(gòu)造方法已經(jīng)逐行寫了注釋着憨,針對 tableSizeFor(int cap) 我們展開分析下。
 /**
     * 直接翻譯英文注釋的意是
     * 返回給定目標(biāo)容量的兩個大小的冪
     */
    static final int tableSizeFor(int cap) {
        int n = cap - 1;
        n |= n >>> 1;
        n |= n >>> 2;
        n |= n >>> 4;
        n |= n >>> 8;
        n |= n >>> 16;
        return (n < 0) ? 1 : (n >= MAXIMUM_CAPACITY) ? MAXIMUM_CAPACITY : n + 1;
    }
  • 在看這個方法之前首先你得懂 移位運算或運算务嫡,我先簡單普及下這倆運算
      1. 首先計算機只認識二進制數(shù)字甲抖,它認為所有的數(shù)據(jù)都是0101010組成的。
      1. 比如十進制 24 轉(zhuǎn)為2進制為11000
      1. 移位運算則將2進制數(shù)據(jù)移動位置并補0心铃,比如11000>>> 1后為01100准谚,01100 >>> 2后為00010
      1. 或運算是有一個1則為1,全是0則為0.
  • ok,普及完了于个,我們研究下上邊的代碼氛魁。
  • 非常簡單首先進行了cap-1,該操作是為了防止當(dāng)前入?yún)⒁咽?的冪了证鸥,結(jié)果最后返回的卻是入?yún)⒌?倍掺逼。
  • 后續(xù)都是或運算和移位預(yù)算碍岔。按照我上述的邏輯會發(fā)現(xiàn)到最后會將入?yún)⒌淖罡呶缓缶鶗兂?畜侦。
  • 比如入?yún)⑹?5祟牲,25-1 =24起便, 二進制為11000理澎,最后會變成11111琳骡,最后return 在將11111+1澳盐,最后返回32祈纯。
  • 其實上述方法只是返回了離入?yún)⒌淖罱?的n次冪,比如入?yún)⑹?則返回4叼耙,入?yún)⑹?則返回8腕窥。
    我們寫個demo驗證下
public class HashMapActivity extends AppCompatActivity {
    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_hash_map);
        Log.d("TAG", "tableSizeFor->:" + tableSizeFor(0));
        Log.d("TAG", "tableSizeFor->:" + tableSizeFor(1));
        Log.d("TAG", "tableSizeFor->:" + tableSizeFor(2));
        Log.d("TAG", "tableSizeFor->:" + tableSizeFor(3));
        Log.d("TAG", "tableSizeFor->:" + tableSizeFor(4));
        Log.d("TAG", "tableSizeFor->:" + tableSizeFor(5));
    }

    final int tableSizeFor(int cap) {
        int n = cap - 1;
        n |= n >>> 1;
        n |= n >>> 2;
        n |= n >>> 4;
        n |= n >>> 8;
        n |= n >>> 16;
        return (n < 0) ? 1 : (n >= 1 << 30) ? 1 << 30 : n + 1;
    }
}

Log
2019-12-13 18:28:22.308 5512-5512/com.test  D/TAG: tableSizeFor->:1
2019-12-13 18:28:22.308 5512-5512/com.test  D/TAG: tableSizeFor->:1
2019-12-13 18:28:22.308 5512-5512/com.test  D/TAG: tableSizeFor->:2
2019-12-13 18:28:22.308 5512-5512/com.test  D/TAG: tableSizeFor->:4
2019-12-13 18:28:22.308 5512-5512/com.test  D/TAG: tableSizeFor->:4
2019-12-13 18:28:22.308 5512-5512/com.test  D/TAG: tableSizeFor->:8
  • HashMap構(gòu)造方法小結(jié),我們梳理下new HashMap()后干了啥事
    • a. new HashMap()進行了局部變量賦默認值 this.loadFactor = DEFAULT_LOAD_FACTOR;
    • b. new HashMap(1)調(diào)用了this.HashMap(1, DEFAULT_LOAD_FACTOR)
    • c. new HashMap(1, 0.8)進行了初始容量大小判斷筛婉,負載因子合規(guī)判斷簇爆,以及調(diào)用了tableSizeFor(initialCapacity)進行了初始容量轉(zhuǎn)2^n轉(zhuǎn)化。

  • 3.2. HashMap添加數(shù)據(jù)通過put方法爽撒,我們看下put方法
    /**
     *
     * @param key key with which the specified value is to be associated
     * @param value value to be associated with the specified key
     * @return 如果當(dāng)前key下之前沒有數(shù)據(jù)則返回null入蛆,否則返回之前的老數(shù)據(jù)。
     */
    public V put(K key, V value) {
        return putVal(hash(key), key, value, false, true);
    }

  /**
     * 存放數(shù)據(jù)
     * @param hash 通過key計算的hashCode
     * @param key 鍵
     * @param value 值
     * @param onlyIfAbsent 如果是true并且該key下原來有值硕勿,則不替換原來的值
     * @param evict  如果是false則代表table處于創(chuàng)建模式哨毁。
     * @return 如果之前有值則返回,如果之前沒值則返回null
     */
    final V putVal(int hash, K key, V value, boolean onlyIfAbsent, boolean evict) {
        Node<K,V>[] tab; Node<K,V> p; int n, i;
        //如果tab為null或者長度為0則通過resize()方法創(chuàng)建一個 Node<K,V>[]賦值給tab源武。
        //resize()方法后續(xù)單獨分析
        if ((tab = table) == null || (n = tab.length) == 0)
            n = (tab = resize()).length;
        //如果當(dāng)前key的位置沒有數(shù)據(jù)扼褪,則直接存入當(dāng)前數(shù)據(jù)。
        if ((p = tab[i = (n - 1) & hash]) == null)
             //通過newNode()方法創(chuàng)建并存入數(shù)據(jù)软能。
            tab[i] = newNode(hash, key, value, null);
        else {
            //如果當(dāng)前key位置有數(shù)據(jù)迎捺,說明發(fā)生的hash沖突。
            Node<K,V> e; K k;
            //判斷當(dāng)前的key和之前老數(shù)據(jù)的key是否相同查排,如果相同則把老數(shù)據(jù)賦值給局部變量e凳枝。
            if (p.hash == hash &&
                ((k = p.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
                e = p;
            //判斷該位置的結(jié)構(gòu)是否為紅黑樹,如果是紅黑樹則啟用putTreeVal()方法處理數(shù)據(jù)跋核,如果有key相同的則將老數(shù)據(jù)賦值給局部變量e
            else if (p instanceof TreeNode)
                e = ((TreeNode<K,V>)p).putTreeVal(this, tab, hash, key, value);
            else {
                //當(dāng)前位置的結(jié)構(gòu)是鏈表岖瑰,則在循環(huán)在鏈表后添加當(dāng)前數(shù)據(jù)。
                for (int binCount = 0; ; ++binCount) {
                     //循環(huán)到最后一個元素砂代,沒有key重復(fù)則在鏈表尾添加Node<K,V>對象蹋订,此時e為null
                    if ((e = p.next) == null) {
                        p.next = newNode(hash, key, value, null);
                        //添加后判斷當(dāng)前鏈表的長度,如果長度>=8則轉(zhuǎn)換為紅黑樹刻伊。
                        if (binCount >= TREEIFY_THRESHOLD - 1) // -1 for 1st
                            treeifyBin(tab, hash);
                        break;
                    }
                    //如果本次循環(huán)的key和當(dāng)前key相同則退出循環(huán)露戒,并在下邊邏輯中進行替換操作椒功。
                    if (e.hash == hash &&
                        ((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
                        break;
                    //如果本次循環(huán)的key不相同的,且當(dāng)前不是鏈表尾智什,則繼續(xù)下次循環(huán)
                    p = e;
                }
            }
            //替換值操作
            if (e != null) { // existing mapping for key
                V oldValue = e.value;
                if (!onlyIfAbsent || oldValue == null)
                    e.value = value;
                //LinkedHashMap預(yù)留的方法动漾。
                afterNodeAccess(e);
                return oldValue;
            }
        }
        ++modCount;
        //判斷擴容
        if (++size > threshold)
            resize();
        //LinkedHashMap預(yù)留的方法。
        afterNodeInsertion(evict);
        return null;
    }


        /**
         * 向紅黑樹插入/更新數(shù)據(jù)
         * 遍歷紅黑樹判斷該節(jié)點的key是否與需插入的key相同荠锭,相同則返回老數(shù)據(jù)旱眯,不同則插入并返回null
         */
        final TreeNode<K,V> putTreeVal(HashMap<K,V> map, Node<K,V>[] tab,
                                       int h, K k, V v) {
            Class<?> kc = null;
            boolean searched = false;
            TreeNode<K,V> root = (parent != null) ? root() : this;
            for (TreeNode<K,V> p = root;;) {
                int dir, ph; K pk;
                if ((ph = p.hash) > h)
                    dir = -1;
                else if (ph < h)
                    dir = 1;
                else if ((pk = p.key) == k || (k != null && k.equals(pk)))
                    return p;
                else if ((kc == null &&
                          (kc = comparableClassFor(k)) == null) ||
                         (dir = compareComparables(kc, k, pk)) == 0) {
                    if (!searched) {
                        TreeNode<K,V> q, ch;
                        searched = true;
                        if (((ch = p.left) != null &&
                             (q = ch.find(h, k, kc)) != null) ||
                            ((ch = p.right) != null &&
                             (q = ch.find(h, k, kc)) != null))
                            return q;
                    }
                    dir = tieBreakOrder(k, pk);
                }

                TreeNode<K,V> xp = p;
                if ((p = (dir <= 0) ? p.left : p.right) == null) {
                    Node<K,V> xpn = xp.next;
                    TreeNode<K,V> x = map.newTreeNode(h, k, v, xpn);
                    if (dir <= 0)
                        xp.left = x;
                    else
                        xp.right = x;
                    xp.next = x;
                    x.parent = x.prev = xp;
                    if (xpn != null)
                        ((TreeNode<K,V>)xpn).prev = x;
                    moveRootToFront(tab, balanceInsertion(root, x));
                    return null;
                }
            }
        }

  • HashMap put()方法小結(jié),我們梳理下調(diào)用put()后干了啥事证九?主要分為以下7步
      1. 首先將全局變量table賦值給局部tab删豺,并判斷tab是否為null,如果為null則調(diào)用resize()方法初始化愧怜,創(chuàng)建table呀页。
      1. 通過 tab[i = (n - 1) & hash]獲取當(dāng)前key的hashCode值位置的數(shù)據(jù),如果為null拥坛,則說明該位置之前未存放數(shù)據(jù)赔桌,直接通過newNode()創(chuàng)建 Node<K,V>對象存儲。
      1. 如果key hashCode對應(yīng)的位置不為null則發(fā)生了hash碰撞渴逻,判斷帶插入key和碰撞的key是否相同,相同則直接替換對象音诫。
      1. 如果碰撞位置的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是否為紅黑樹惨奕,如果是則通過putTreeVal()方法處理數(shù)據(jù),如果發(fā)現(xiàn)有key相同則返回老數(shù)據(jù)并賦值給局部變量e竭钝。
      1. 如果碰撞位置的數(shù)據(jù)結(jié)果為鏈表梨撞,則循環(huán)判斷是否有和當(dāng)前key相同的,如果有則返回老的數(shù)據(jù)香罐,并賦值給e卧波,如果沒有則循環(huán)到鏈表尾,插入新數(shù)據(jù)庇茫。然后判斷鏈表長度港粱,如果>=8則通過treeifyBin()轉(zhuǎn)換為紅黑樹。
      1. 判斷局部變量e旦签,如果!=null,則通過入?yún)nlyIfAbsent 判斷是否替換舊的值查坪,然后調(diào)用afterNodeAccess(),該方法默認實現(xiàn)為空宁炫,LinkedHashMap有用到偿曙。
      1. 判斷數(shù)據(jù)個數(shù)是否大于擴容閥值,如果大于則調(diào)用resize()擴容羔巢。并調(diào)用afterNodeInsertion()望忆,該方法默認實現(xiàn)為空罩阵,LinkedHashMap有用到。

  • 3.3. HashMap.put()中用到resize()方法启摄,這個方法主要是干啥的稿壁?
    /**
     * 該函數(shù)有兩個功能
     * 1. 初始化hash表
     * 2. 擴容
     * 
     * @return the table
     */
    final Node<K,V>[] resize() {
        // 保存之前的table;
        Node<K,V>[] oldTab = table;
        int oldCap = (oldTab == null) ? 0 : oldTab.length;// 保存之前的table的容量鞋仍。
        int oldThr = threshold;// 保存之前的閥值(threshold值為oldTab.length*load_factor)
        int newCap, newThr = 0;
         //如果oldCap > 0說明之前的table不為空
        if (oldCap > 0) {
            //如果老table的長度已經(jīng)>=最大整型值則將閥值設(shè)置為Integer.MAX_VALUE常摧,后續(xù)也不在進行擴容。
            if (oldCap >= MAXIMUM_CAPACITY) {
                threshold = Integer.MAX_VALUE;
                return oldTab;
            }
          //如果容量翻倍后<最大整型值威创,且老容量>=16,則將新閥值也翻倍落午。(<<1可代表翻倍)
            else if ((newCap = oldCap << 1) < MAXIMUM_CAPACITY &&
                     oldCap >= DEFAULT_INITIAL_CAPACITY)
                newThr = oldThr << 1; // double threshold
        }
       //此時說明oldTab 為 null,oldCap 為0,如果oldThr > 0說明肚豺,HashMap被調(diào)用以下三構(gòu)造方法之一溃斋。
       //HashMap(int initialCapacity, float loadFactor) 
       //HashMap(int initialCapacity) 
       //HashMap(Map<? extends K, ? extends V> m)
       //oldThr 為用戶指定的 HashMap的初始容量(initialCapacity)。
        else if (oldThr > 0) // initial capacity was placed in threshold
            //table未初始化時oldThr為初始容量initialCapacity
            newCap = oldThr;
        else {               // zero initial threshold signifies using defaults
            // oldCap <= 0 且 oldThr =0吸申,說明通過HashMap()創(chuàng)建的HashMap梗劫,所有值均采用默認值,oldTab(Table)表為空截碴,oldCap為0梳侨,oldThr等于0,直接設(shè)置新容量為16日丹,新閥值為16*0.75
            newCap = DEFAULT_INITIAL_CAPACITY;
            newThr = (int)(DEFAULT_LOAD_FACTOR * DEFAULT_INITIAL_CAPACITY);
        }
        // 新閾值為0
        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"})
        //初始化table
        Node<K,V>[] newTab = (Node<K,V>[])new Node[newCap];
        table = newTab;
        //如果老table!=null則將舊數(shù)據(jù)移值到新table中
        if (oldTab != null) {
            for (int j = 0; j < oldCap; ++j) {
                Node<K,V> e;
                if ((e = oldTab[j]) != null) {
                    oldTab[j] = null;
                    //如果是單個節(jié)點則直接放到newTab的指定位置
                    if (e.next == null)
                        newTab[e.hash & (newCap - 1)] = e;
                    else if (e instanceof TreeNode)
                          //如果是紅黑樹則進行紅黑樹的rehash操作
                        ((TreeNode<K,V>)e).split(this, newTab, j, oldCap);
                    else { // preserve order
                        //如果是鏈表
                        Node<K,V> loHead = null, loTail = null;
                        Node<K,V> hiHead = null, hiTail = null;
                        Node<K,V> next;
                        do {
                            next = e.next;
                            // 將同一桶中的元素根據(jù)(e.hash & oldCap)是否為0分成2個不同的鏈表走哺,完成rehash
                            //索引不變得鏈表
                            if ((e.hash & oldCap) == 0) {
                                if (loTail == null)
                                    loHead = e;
                                else
                                    loTail.next = e;
                                loTail = e;
                            }
                            //索引改變的鏈表
                            else {
                                if (hiTail == null)
                                    hiHead = e;
                                else
                                    hiTail.next = e;
                                hiTail = e;
                            }
                        } while ((e = next) != null);
                        //索引不變的鏈表尾指針!=null則將尾指針.next制空
                        if (loTail != null) {
                            loTail.next = null;
                            //將頭指針放在桶的第一個位置
                            newTab[j] = loHead;
                        }
                        //索引改變的鏈表尾指針!=null,則將尾指針.next制空
                        if (hiTail != null) {       
                            hiTail.next = null;
                            //新的位置為原位置+oldCap
                            newTab[j + oldCap] = hiHead;
                        }
                    }
                }
            }
        }
        return newTab;
    }
  • HashMap.resize()方法小結(jié),我們梳理下調(diào)用resize()后干了啥事哲虾?主要分為以下7步

      1. 首先resize()有兩個功能丙躏,一個是初始化table,一個是擴容束凑。
      1. 如果之前table!=null 則判斷 if( table.lenth>=整型最大值 ) { 則將擴容閥值設(shè)置為整型最大值晒旅,并停止擴容。} else if ( table.lenth*2<整型最大值 ) {則擴容為原來2倍汪诉,且閥值擴大為原來2倍}
      1. 如果通過構(gòu)造函數(shù)創(chuàng)建了HashMap則賦值容量變量和閥值變量废恋,如果沒有設(shè)置容量和負載因子則用默認的賦值。
      1. 如果table未初始化則通過new Node[newCap]初始化摩瞎,如果進行了擴容則通過new Node[newCap]創(chuàng)建新的容器拴签。
      1. 如果老table!=null則將老數(shù)據(jù)移值到新容器中,存儲位置為原位置/原位置+原容量旗们,移值過程采用尾插法蚓哩,轉(zhuǎn)移數(shù)據(jù)時統(tǒng)一計算存儲位置
  • JDK1.7 ~ JDK1.8在resize()的區(qū)別有哪些上渴?

      1. 擴容時機:1.7是先判斷>閥值擴容后再插入數(shù)據(jù)岸梨,1.8是先插入數(shù)據(jù)然后判斷>閥值擴容喜颁。
      1. 存儲位置計算:1.7 重新hashCode,擾動處理然后取模運算曹阔,并且每一個數(shù)據(jù)單獨計算半开,1.8 原位置/原位置+舊容量,在轉(zhuǎn)移數(shù)據(jù)時統(tǒng)一計算赃份。
      1. 擴容后轉(zhuǎn)移數(shù)據(jù):1.7使用頭插法寂拆,原位置數(shù)據(jù)往后移動,會出現(xiàn)逆序/環(huán)形鏈表死循環(huán)問題抓韩,1.8使用尾插法纠永,防止出現(xiàn)死循環(huán),逆序谒拴,環(huán)形鏈表等問題尝江。

  • 3.4. HashMap.get()方法主要做了什么?這個方法主要是干啥的英上?
  //返回key對應(yīng)的值炭序,如果返回為null,可能是值為空也可能是key不存在苍日,如需判斷是哪種情況可用containsKey()判斷
  public V get(Object key) {
        Node<K,V> e;
        return (e = getNode(hash(key), key)) == null ? null : e.value;
    }

 /**
     * Implements Map.get and related methods
     *
     * @param hash hash for key
     * @param key the key
     * @return the node, or null if none
     */
    final Node<K,V> getNode(int hash, Object key) {
        Node<K,V>[] tab; Node<K,V> first, e; int n; K k;
        if ((tab = table) != null && (n = tab.length) > 0 &&
            (first = tab[(n - 1) & hash]) != null) {
            //如果第一個值就是則返回鏈表頭
            if (first.hash == hash && // always check first node
                ((k = first.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
                return first;
            if ((e = first.next) != null) {
                if (first instanceof TreeNode)
                    //如果是紅黑樹則通過getTreeNode獲取
                    return ((TreeNode<K,V>)first).getTreeNode(hash, key);
                do {
                    //循環(huán)從鏈表里查找
                    if (e.hash == hash &&
                        ((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
                        return e;
                } while ((e = e.next) != null);
            }
        }
        return null;
    }

至此HashMap1.8的核心方法已經(jīng)分析結(jié)束了惭聂,接下來我們針對1.7和1.8的差異進行針對性對比。


4. HashMap 1.7 / 1.8差異分析
差異種類 HashMap 1.7 HashMap 1.8
數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 數(shù)組+鏈表 數(shù)組+鏈表+紅黑樹相恃,當(dāng)鏈表lenth>8則轉(zhuǎn)換為紅黑樹彼妻,在resize()后,所有數(shù)據(jù)位置會重新計算豆茫,如果紅黑樹的元素個數(shù)<=6則轉(zhuǎn)回鏈表
初始化方式 inflateTable() resize()
hash計算方式 hashCode() , 擾動處理(4次位運算+5次異或運算) hashCode() , 擾動處理(1次位運算+1次異或運算)
數(shù)據(jù)存放方式 無沖突時存放數(shù)組,有沖突時存放單鏈表 無沖突時存放數(shù)組屋摇,有沖突存放鏈表(長度<8)或紅黑樹(長度>=8)
數(shù)據(jù)插入方式 頭插法(將原有數(shù)據(jù)后移一位) 尾插法(直接插入鏈表或紅黑樹尾部)
擴容后存儲位置的計算方式 全部重新計算(hashCode()>擾動處理>&(lenth-1)) 原位置/原位置+老table.lenth
擴容后轉(zhuǎn)移老數(shù)據(jù)的方式 頭插法(原數(shù)據(jù)后移一位揩魂,會出現(xiàn)逆序,環(huán)形鏈表炮温,死循環(huán)等問題) 尾插法(不會出現(xiàn)逆序火脉,環(huán)形列表,死循環(huán)等問題)
擴容時機 先判斷>閥值擴容后再插入 先插入數(shù)據(jù)然后判斷>閥值擴容
舊數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移時的位置計算時機 單獨計算 轉(zhuǎn)移時統(tǒng)一計算

補充一點小知識
  • 哈希表如何解決Hash沖突柒啤?


    哈希表如何解決Hash沖突.jpg
  • 為什么HashMap具備下述特點:鍵-值(key-value)都允許為空倦挂、線程不安全、不保證有序担巩、存儲位置隨時間變化方援?


    1.jpg
  • 為什么 HashMap 中 String、Integer 這樣的包裝類適合作為 key 鍵


    1.jpg
  • HashMap 中的 key若 Object類型涛癌, 則需實現(xiàn)哪些方法犯戏?


    1.jpg
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