HashMap源码分析——JDK1.8

来源：互联网发布：python 指数函数编辑：程序博客网时间：2024/04/30 02:41

HashMap类声明：

public class HashMap<K,V> extends AbstractMap<K,V>    implements Map<K,V>, Cloneable, Serializable

    HashMap泛型实现，同时继承自AbstractMap，依赖于AbstractMap的部分方法(如：hashCode、equals方法)，实现了Map接口实现了一些Map的接口，其次实现了复制和序列化接口。

HashMap变量：

/**     * The default initial capacity - MUST be a power of two.     */    static final int DEFAULT_INITIAL_CAPACITY = 1 << 4; // aka 16    /**     * The maximum capacity, used if a higher value is implicitly specified     * by either of the constructors with arguments.     * MUST be a power of two <= 1<<30.     */    static final int MAXIMUM_CAPACITY = 1 << 30;    /**     * The load factor used when none specified in constructor.     */    static final float DEFAULT_LOAD_FACTOR = 0.75f;transient Node<K,V>[] table;transient Set<Map.Entry<K,V>> entrySet;transient int size;transient int modCount;

    着重介绍几个参数：DEFAULT_INITIAL_CAPACITY是默认的初始化空间大小为16，MAXIMUM_CAPACITY是最大的空间大小为1073741824，DEFAULT_LOAD_FACTOR是默认的负载因子为0.75，HashMap底层使用数组保存Node对象，使用Set保存Map.Entry对象用于keySet()、values()方法，使用size记录大小，使用modCount记录HashMap的改变状态同时可以抛出ConcurrentModificationException异常。

重要的方法：

    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;        this.threshold = tableSizeFor(initialCapacity);    }

这个方法是带有空间大小和负载因子的构造方法，具体实现如上。同时如果是空的构造方法就是默认初始化大小为16，负载因子为0.75。

    final V putVal(int hash, K key, V value, boolean onlyIfAbsent,                   boolean evict) {        Node<K,V>[] tab; Node<K,V> p; int n, i;        if ((tab = table) == null || (n = tab.length) == 0)            n = (tab = resize()).length;        if ((p = tab[i = (n - 1) & hash]) == null)            tab[i] = newNode(hash, key, value, null);        else {            Node<K,V> e; K k;            if (p.hash == hash &&                ((k = p.key) == key || (key != null && key.equals(k))))                e = p;            else if (p instanceof TreeNode)                e = ((TreeNode<K,V>)p).putTreeVal(this, tab, hash, key, value);            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;                }            }            if (e != null) { // existing mapping for key                V oldValue = e.value;                if (!onlyIfAbsent || oldValue == null)                    e.value = value;                afterNodeAccess(e);                return oldValue;            }        }        ++modCount;        if (++size > threshold)            resize();        afterNodeInsertion(evict);        return null;    }

    好吧，打开一看，这实现怎么和我记忆中的实现一点都不一样呢，原来JDK1.8把HashMap优化了一下。在JDK1.6中，HashMap采用位桶+链表实现，即使用链表处理冲突，同一hash值的链表都存储在一个链表里。但是当位于一个桶中的元素较多，即hash值相等的元素较多时，通过key值依次查找的效率较低。而JDK1.8中，HashMap采用位桶+链表+红黑树实现，当链表长度超过阈值（8）时，将链表转换为红黑树，这样大大减少了查找时间。    方法的意义是判断键值对数组tab[]是否为空或为null，否则resize()；根据键值key计算hash值得到插入的数组索引i，如果tab[i]==null，直接新建节点添加，否则转入判断当前数组中处理hash冲突的方式为链表还是红黑树(check第一个节点类型即可),分别处理。

final Node<K,V> getNode(int hash, Object key) {        Node<K,V>[] tab; Node<K,V> first, e; int n; K k;        if ((tab = table) != null && (n = tab.length) > 0 &&            (first = tab[(n - 1) & hash]) != null) {            if (first.hash == hash && // always check first node                ((k = first.key) == key || (key != null && key.equals(k))))                return first;            if ((e = first.next) != null) {                if (first instanceof TreeNode)                    return ((TreeNode<K,V>)first).getTreeNode(hash, key);                do {                    if (e.hash == hash &&                        ((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k))))                        return e;                } while ((e = e.next) != null);            }        }        return null;    }

    该方法为get方法实际调用的方法，其通过hash寻址，然后根据第一个结点的类型去对链表查询或者对红黑树查询，这样的查询效率显著提高。

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