- 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 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)
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