HashMap的实现
发布日期:2021-07-30 05:57:25 浏览次数:9 分类:技术文章

本文共 3851 字,大约阅读时间需要 12 分钟。

随着jdk不断开发, 一些基本集合的实现方法也有所不同。 本文主要分析jdk7和jdk8。

JDK8中的HashMap

HashMap底层维护了一个数组, 数组中的很一项是一个Entry。

1.创建 一个HashMap

HashMap
map = new HashMap
();map.put("语文", 1);map.put("数学", 2);map.put("英语", 3);map.put("历史", 4);map.put("政治", 5);map.put("地理", 6);map.put("生物", 7);map.put("化学", 8);for(Entry
entry : map.entrySet()) { System.out.println(entry.getKey() + ": " + entry.getValue());}

运行结果

政治: 5生物: 7历史: 4数学: 2化学: 8语文: 1英语: 3地理: 6

下面就是直观看一下这个hashMap的结构图

在这里插入图片描述

hashMap 几个关键的信息: 基于map接口实现、允许null/值 、非同步、不保证有序(比如插入的顺序 )、也不保证不随间变化。

2.HashMap两个重要的参数

在HashMap中有两个很重要的参数,容量(Capacity)和负载因子(Load factor)

简单的解释,hashMap有一个初始容量, 默认16, 也有一个负载因子默认为0.75。当Map当中有的容易大于16*0.75的时候,就会对hashmap进行扩容。扩容到目前的2倍。

3. HashMap.put()方法的实现

put函数大致的思路为:

  1. 对key的hashCode()做hash,然后再计算index;
  2. 如果没碰撞直接放到bucket里;
  3. 如果碰撞了,以链表的形式存在buckets后;
  4. 如果碰撞导致链表过长(大于等于TREEIFY_THRESHOLD),就把链表转换成红黑树;
  5. 如果节点已经存在就替换old value(保证key的唯一性)
  6. 如果bucket满了(超过load factor*current capacity),就要resize。
public V put(K key, V value) {    // 对key的hashCode()做hash    return putVal(hash(key), key, value, false, true);}final V putVal(int hash, K key, V value, boolean onlyIfAbsent,               boolean evict) {    Node
[] tab; Node
p; int n, i; // tab为空则创建 if ((tab = table) == null || (n = tab.length) == 0) n = (tab = resize()).length; // 计算index,并对null做处理 if ((p = tab[i = (n - 1) & hash]) == null) tab[i] = newNode(hash, key, value, null); else { Node
e; K k; // 节点存在 if (p.hash == hash && ((k = p.key) == key || (key != null && key.equals(k)))) e = p; // 该链为树 else if (p instanceof TreeNode) e = ((TreeNode
)p).putTreeVal(this, tab, hash, key, value); // 该链为链表 else { for (int binCount = 0; ; ++binCount) { if ((e = p.next) == null) { 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; p = e; } } // 写入 if (e != null) { // existing mapping for key V oldValue = e.value; if (!onlyIfAbsent || oldValue == null) e.value = value; afterNodeAccess(e); return oldValue; } } ++modCount; // 超过load factor*current capacity,resize if (++size > threshold) resize(); afterNodeInsertion(evict); return null;}

上面Node 是实现了Map.Entry

在这里插入图片描述

HashMap.get()方法的实现

在理解了put之后,get就很简单了。大致思路如下:

  1. bucket里的第一个节点,直接命中;
  2. 如果有冲突,则通过key.equals(k)去查找对应的entry
  3. 若为树,则在树中通过key.equals(k)查找,O(logn);
  4. 若为链表,则在链表中通过key.equals(k)查找,O(n)。
    具体代码的实现如下:
public V get(Object key) {    Node
e; return (e = getNode(hash(key), key)) == null ? null : e.value;}final Node
getNode(int hash, Object key) { Node
[] tab; Node
first, e; int n; K k; if ((tab = table) != null && (n = tab.length) > 0 && (first = tab[(n - 1) & hash]) != null) { // 直接命中 if (first.hash == hash && // always check first node ((k = first.key) == key || (key != null && key.equals(k)))) return first; // 未命中 if ((e = first.next) != null) { // 在树中get if (first instanceof TreeNode) return ((TreeNode
)first).getTreeNode(hash, key); // 在链表中get do { if (e.hash == hash && ((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k)))) return e; } while ((e = e.next) != null); } } return null;}

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