• HashMap 是一个散列桶(本质是数组+链表),散列桶就是数据结构里面的散列表,每个数组元素是一个Node节点,该节点又链接着多个节点形成一个链表,故一个数组元素 = 一个链表,利用了数组线性查找和链表修改的便利性(横向=Node数组,横向只存放每个链表第一个节点,通过数组下标维持每个Node链表第一个节点的关系;纵向=Node链表,纵向是通过链表中的next维持某个Node链表所有节点的关系)
  • HashMap 可以接受 null 键和null值,而 Hashtable 则不能
  • 每个Node节点的hash、key值都不同,故插入数据时会比对hash、key值,同则替换value,不同则插入新Node节点


HashMap源码理解一下?_HashMap

 

HashMap源码理解一下?_HashMap_02

 

  • HashMap 的put()和get()源码理解:

put()过程源码:

 1 public V put(K key, V value) { 2         return putVal(hash(key), key, value, false, true); 3     } 4     //散列算法计算key的hash值 5     static final int hash(Object key) { 6         int h; 7         return (key == null) ? 0 : (h = key.hashCode()) ^ (h >>> 16); 8     } 9  10     final V putVal(int hash, K key, V value, boolean onlyIfAbsent,11                    boolean evict) {12         Node[] tab; Nodep; int n, i;13         if ((tab = table) == null || (n = tab.length) == 0)14             n = (tab = resize()).length;   【注释1】15         if ((p = tab[i = (n - 1) & hash]) == null)    【注释2】16             tab[i] = newNode(hash, key, value, null);17         else {18             Node e; K k;19             if (p.hash == hash &&20                 ((k = p.key) == key || (key != null && key.equals(k)))) 【注释3】21                 e = p;22             else if (p instanceof TreeNode)   【注释4】23                 e = ((TreeNode)p).putTreeVal(this, tab, hash, key, value);24             else {25                 for (int binCount = 0; ; ++binCount) {26                     if ((e = p.next) == null) {27                         p.next = newNode(hash, key, value, null);  【注释6】28                         if (binCount >= TREEIFY_THRESHOLD - 1) // -1 for 1st29                             treeifyBin(tab, hash);               【注释7】30                         break;31                     }32                     if (e.hash == hash &&   
33                         ((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k))))34                         break;         【注释5】35                     p = e;36                 }37             }38             if (e != null) { 【注释30】39                 V oldValue = e.value;40                 if (!onlyIfAbsent || oldValue == null)41                     e.value = value;42                 afterNodeAccess(e);43                 return oldValue;44             }45         }46         ++modCount;47         if (++size > threshold)          【注释8】48             resize();49         afterNodeInsertion(evict);50         return null;51     }

由上:hashMap插入元素时,传入hash值+key+value,先获取当前的桶=node数组,如果当前桶为null则初始化【注释1】;

然后根据key算出hash值,再根据hash值算出node数组的下标,如果对应下标位置的node节点为null则新建node节点【注释2】;

如果对应下标位置node节点不为null且该位置的hash值、key值与传入的相等,则用新节点的value覆盖该位置的value【注释3、注释30】;

如果对应下标位置node节点不为null且该位置的hash值与key值、传入的不相等:则先判断该位置是不是红黑树节点,若是则把构建并插入新的红黑树节点【注释4】;若不是红黑树节点则该位置节点是链表,则遍历该链表,遍历过程中若链表中节点得hash值、key值与传入的hash值、key值相同,则用新节点的value覆盖该位置的value【注释5、注释30】;遍历过程中若链表中节点得hash值、key值与传入的hash值、key值不相同,则在链表结尾插入新节点【注释6】,插入之后若该链表长度大于TREEIFY_THRESHOLD值=8,则把链表转为红黑树【注释7,但注释7的treeifyBin()方法并不会马上把链表转为红黑树,如果“横向=Node数组”的长度大于64时才转,小于64就扩容resize()】;

最后检查hashMap总node节点个数大于容量阀值threshold,则扩容resize()【注释8,扩容把容量和阀值都增大为2倍;疑问:在第43行的时候已经返回了value值,那么第46行以后的代码是不会执行的,那怎么扩容?】

 

 


get()过程源码:

 1 public V get(Object key) { 2     Node e; 3     return (e = getNode(hash(key), key)) == null ? null : e.value; 4 } 5   6  final NodegetNode(int hash, Object key) { 7     Node[] tab; Nodefirst, e; int n; K k; 8     if ((tab = table) != null && (n = tab.length) > 0 && 9         (first = tab[(n - 1) & hash]) != null) {10        if (first.hash == hash && // always check first node11             ((k = first.key) == key || (key != null && key.equals(k))))12             return first; 【注释1】13         if ((e = first.next) != null) {14             if (first instanceof TreeNode)15                 return ((TreeNode)first).getTreeNode(hash, key); 【注释2】16             do { 【注释3】17                if (e.hash == hash &&18                    ((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k))))19                     return e;20             } while ((e = e.next) != null);21         }22     }23     return null;24  }25 26 final TreeNodegetTreeNode(int h, Object k) {27    return ((parent != null) ? root() : this).find(h, k, null);28 }

由上:首先根据key算出hash值,再根据hash值算出node数组的下标,如果对应下标位置的链表头node节点,它的hash值、key值与传入的相等,则返回该节点value【注释1】;

如果对应下标位置的链表头node节点,它的hash值、key值与传入的不相等,则先检查该头node节点是否是红黑树节点,若是则从红黑树中查找目标节点【注释2】,即调用getTreeNode中红黑树节点的find()方法,find()源码见下图;

如果该头node不是红黑树节点而是普通的链表节点,则遍历链表查找目标节点 【注释3】;


 

(find方法源码在TreeNode节点=红黑树节点定义中:TreeNode继承LinkedHashMap.Entry,而LinkedHashMap.Entry继承HashMap.Node,所以TreeNode是HashMap.Node的子类,即红黑树TreeNode节点是普通链表Node节点的子类节点)

HashMap源码理解一下?_HashMap_03

 

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