@Test
public void asda() {
Map<String, String> map = new HashMap<>();
map.put("1", "2");
}
首先從最常用的構造方法開始
public HashMap() {
this(DEFAULT_INITIAL_CAPACITY, DEFAULT_LOAD_FACTOR);
}
public HashMap(int initialCapacity, float loadFactor) {
if (initialCapacity < 0)
throw new IllegalArgumentException("Illegal initial capacity: " +
initialCapacity);
if (initialCapacity > MAXIMUM_CAPACITY)
initialCapacity = MAXIMUM_CAPACITY;
if (loadFactor <= 0 || Float.isNaN(loadFactor))
throw new IllegalArgumentException("Illegal load factor: " +
loadFactor);
this.loadFactor = loadFactor;
threshold = initialCapacity;
init();
}
loadFactor為負載因子,默認值0.75.
/**
* The default initial capacity - MUST be a power of two.
*/
static final int DEFAULT_INITIAL_CAPACITY = 1 << 4; // aka 16
/**
* The load factor used when none specified in constructor.
*/
static final float DEFAULT_LOAD_FACTOR = 0.75f;
接下來以put方法作為切入點來進行源碼分析科乎。
public V put(K key, V value) {
if (table == EMPTY_TABLE) {
inflateTable(threshold);
}
if (key == null)
return putForNullKey(value);
int hash = hash(key);
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;
}
1.hashmap存儲元素的本質是一個數(shù)組宴杀。inflateTable可以看到數(shù)組的初始化是在第一次put的時候進行的
private void inflateTable(int toSize) {
// Find a power of 2 >= toSize
int capacity = roundUpToPowerOf2(toSize);
threshold = (int) Math.min(capacity * loadFactor, MAXIMUM_CAPACITY + 1);
table = new Entry[capacity];
initHashSeedAsNeeded(capacity);
}
關于數(shù)組大小，為2的冪次方蜗元，如果初始化的時候不是2的冪次方或渤，會向上取2的冪次方.比如說初始指定大小10，roundUpToPowerOf2函數(shù)運算會返回2^4=16奕扣。
private static int roundUpToPowerOf2(int number) {
// assert number >= 0 : "number must be non-negative";
return number >= MAXIMUM_CAPACITY
? MAXIMUM_CAPACITY
: (number > 1) ? Integer.highestOneBit((number - 1) << 1) : 1;
}
threshold為負載容量薪鹦，當對象個數(shù)超過這個值并滿足 一定條件的時候就會進行resize操作。
initHashSeedAsNeeded主要用于hashseed的計算惯豆，和key的hash值計算有關池磁。
2.先不管key為null的情況，先看hash,indexFor,即hashmap的key的hash散列過程楷兽。
final int hash(Object k) {
int h = hashSeed;
if (0 != h && k instanceof String) {
return sun.misc.Hashing.stringHash32((String) k);
}
h ^= k.hashCode();
// This function ensures that hashCodes that differ only by
// constant multiples at each bit position have a bounded
// number of collisions (approximately 8 at default load factor).
h ^= (h >>> 20) ^ (h >>> 12);
return h ^ (h >>> 7) ^ (h >>> 4);
}
可以看到非string的key的hash都是一系列的位運算地熄，主要和之前說過的hashseed有關。
static int indexFor(int h, int length) {
// assert Integer.bitCount(length) == 1 : "length must be a non-zero power of 2";
return h & (length-1);
}
散列過程采用的是與運算芯杀，這樣散列出來的值范圍為[0,length)端考。
3.經(jīng)過上面的過程，得出i就是元素在數(shù)組中的位置下標揭厚。如果兩個不一樣的key的散列值一樣却特，就會在同一個數(shù)組位置上采用鏈表結構。數(shù)組元素的結構如下筛圆。
Entry(int h, K k, V v, Entry<K,V> n) {
value = v;
next = n;
key = k;
hash = h;
}
由此不難理解下面這段代碼的作用是為了覆蓋同一個key的元素裂明。
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;
}
}
if (e.hash == hash && ((k = e.key) == key || key.equals(k)))從這段代碼可以看出hashmap對于key重復的判定是hash值相等并且key相等(==用于基本類型的比較;比的是對象的內存地址，非基本類型調用equals方法)
4.如果key沒有重復太援，那就要進行新插入操作addEntry漾岳。
void addEntry(int hash, K key, V value, int bucketIndex) {
if ((size >= threshold) && (null != table[bucketIndex])) {
resize(2 * table.length);
hash = (null != key) ? hash(key) : 0;
bucketIndex = indexFor(hash, table.length);
}
createEntry(hash, key, value, bucketIndex);
}
當對象數(shù)量>=負載容量threshold并且當前元素的下表對應的數(shù)組位置不為空的時候就會進行擴容操作,擴容的規(guī)則為*2。擴容的過程中又會重新計算下hashseed粉寞。
void resize(int newCapacity) {
Entry[] oldTable = table;
int oldCapacity = oldTable.length;
if (oldCapacity == MAXIMUM_CAPACITY) {
threshold = Integer.MAX_VALUE;
return;
}
Entry[] newTable = new Entry[newCapacity];
transfer(newTable, initHashSeedAsNeeded(newCapacity));
table = newTable;
threshold = (int)Math.min(newCapacity * loadFactor, MAXIMUM_CAPACITY + 1);
}
transfer就是個將數(shù)據(jù)從舊數(shù)組搬到新數(shù)組的過程。
void transfer(Entry[] newTable, boolean rehash) {
int newCapacity = newTable.length;
for (Entry<K,V> e : table) {
while(null != e) {
Entry<K,V> next = e.next;
if (rehash) {
e.hash = null == e.key ? 0 : hash(e.key);
}
int i = indexFor(e.hash, newCapacity);
e.next = newTable[i];
newTable[i] = e;
e = next;
}
}
}
這里指的注意的是最好三行代碼左腔，這個順序可以看出：在key的hash散列值一樣的時候唧垦，新插入元素會在表頭，即數(shù)組元素的位置上液样。比如說table[3]=a,a.next=b.這時候來了個c振亮，key的hash散列值和a一樣巧还，就會變成table[3]=c,c.next=a,a.next=b。這一點從后面的插入操作createEntry也可以看出來坊秸。
void createEntry(int hash, K key, V value, int bucketIndex) {
Entry<K,V> e = table[bucketIndex];
table[bucketIndex] = new Entry<>(hash, key, value, e);
size++;
}
5.這時候再來看key為null的操作就非常簡單了麸祷。
private V putForNullKey(V value) {
for (Entry<K,V> e = table[0]; e != null; e = e.next) {
if (e.key == null) {
V oldValue = e.value;
e.value = value;
e.recordAccess(this);
return oldValue;
}
}
modCount++;
addEntry(0, null, value, 0);
return null;
}
