HashMap存储原理以及与hashcode、equals方法的关系
来源:互联网 发布:车辆工程专业排名知乎 编辑:程序博客网 时间:2024/05/07 05:06
一、HashMap 存储/读取数据原理:
先放源码:
public class HashMap<K, V> extends AbstractMap<K, V> implements Cloneable, Serializable { private static final int MINIMUM_CAPACITY = 4;... transient HashMapEntry<K, V>[] table;... private static final Entry[] EMPTY_TABLE = new HashMapEntry[MINIMUM_CAPACITY >>> 1]; ... @Override public V put(K key, V value) { if (key == null) { return putValueForNullKey(value); } int hash = Collections.secondaryHash(key); HashMapEntry<K, V>[] tab = table; int index = hash & (tab.length - 1); for (HashMapEntry<K, V> e = tab[index]; e != null; e = e.next) { if (e.hash == hash && key.equals(e.key)) { preModify(e); V oldValue = e.value; e.value = value; return oldValue; } } // No entry for (non-null) key is present; create one modCount++; if (size++ > threshold) { tab = doubleCapacity(); index = hash & (tab.length - 1); } addNewEntry(key, value, hash, index); return null; } ... public V get(Object key) { if (key == null) { HashMapEntry<K, V> e = entryForNullKey; return e == null ? null : e.value; } int hash = Collections.secondaryHash(key); HashMapEntry<K, V>[] tab = table; for (HashMapEntry<K, V> e = tab[hash & (tab.length - 1)]; e != null; e = e.next) { K eKey = e.key; if (eKey == key || (e.hash == hash && key.equals(eKey))) { return e.value; } } return null; } ... }
HashMap中存储数据是用一个数组来保存的,也就是上面的table变量,其类型是HashMapEntry的数组, 而HashMapEntry则是保存键值对的数据结构,并且有本身类型的next变量,可以构成链表。 HashMap存储数据时,首先根据key的hashcode值找到应该保存在table数组的下标位置,如果该位置之前没有 保存过值,也就是没有发生碰撞,则保存这个键值对对象到该位置中;如果发生了碰撞,也就是说有两个对象的key 的hashcode值相等,那么则需要通过key的equals方法判断这两个对象是否是同一个对象,如果是,那么原本存 储的旧值会被新值所替换;如果不是同一个对象,则把新的键值对对象保存到旧的键值对对象next变量中,构成链表。 我们分析下put方法的实现: 1、if (key == null) { return putValueForNullKey(value); } 首先判断是否为null,如果为null则特殊处理; 2、int hash = Collections.secondaryHash(key); 获取Key的二级hash值,其中Collections.secondaryHash方法的实现就是把Key的hashcode值 做一定改变; 3、int index = hash & (tab.length - 1); 通过刚才计算的hash值来获取该key应该存放在数组的下标位置,也就是获取该数据应该存储在table数 组的哪个位置; 4、for (HashMapEntry<K, V> e = tab[index]; e != null; e = e.next) { if (e.hash == hash && key.equals(e.key)) { preModify(e); V oldValue = e.value; e.value = value; return oldValue; } } 如果已经有该key存在了,则覆盖这个key的值value。 注意这里的判断:因为只有两个对象的hashcode值相等并且两个对象用equals判断返回true时,才 去覆盖原有的值; 5、 if (size++ > threshold) { tab = doubleCapacity(); index = hash & (tab.length - 1); } addNewEntry(key, value, hash, index); 如果该key不存在,或者发生碰撞的对象不是一个对象时,则需要把它存储下来。首先如果存储数量已经 大于数组大小,则把数组双倍扩大。然后再把键值对保存到数组中。 注意这里保存的时候,如果数组存储位置原本就存在键值对,那么则把新的键值对对象保存到旧的键值对 对象next变量中,构成链表。
二、HashMap与hashcode、equals方法的关系
它们的关系从上面的源码都能略知一二,再说个实际情况。
假设你用自定义类型MyClass作为HashMap的Key,同时为了需求重写了hashcode、equals方法(这个
很常见),那么很有可能会影响HashMap的执行效率,例如:
1、重写hashcode方法后,任何对象返回都是同一个hash值,那么,每次存储都会发生碰撞,所有对象都只会保存在HaspMap的一格中,HashMap就等于废了;2、重写hashcode方法后,其返回值会随属性的变化而变化,这样的话,因为HashMap是根据Key的hashcode值存储读取的,如果同一个对象每次返回的hashcode都不一样,则根本无法读取你上次保存的位置,也就是HashMap会失效;3、重写equals方法后,只根据对象的某些属性值相等与否来决定equals方法是否返回true。这样的话,就有可能两个其实不是一个对象的,但是保存到HashMap时,则被认为是一个对象,导致其值被覆盖了;
还有很多很多要注意的情况,为了避免这些情况,我们需要注意一些地方:当你使用任何对象作为Key,那么它必
须遵守了equals()和hashCode()方法的定义规则,并且当对象插入到Map中之后将不会再改变。
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