java集合源码阅读笔记-HashMap

来源：互联网发布：mac adb 导出文件编辑：程序博客网时间：2024/05/22 08:29

HashMap也是我们使用非常多的Collection，它是基于哈希表的 Map 接口的实现，以key-value的形式存在。在HashMap中，key-value总是会当做一个整体来处理，系统会根据hash算法来来计算key-value的存储位置，我们总是可以通过key快速地存、取value。下面通过源码学习一下(本文参考http://www.cnblogs.com/chenssy/p/3521565.html)：

put方法

public V put(K key, V value) {        //当key为null，调用putForNullKey方法，保存null与table第一个位置中，这是HashMap允许为null的原因        if (key == null)            return putForNullKey(value);        //计算key的hash值        int hash = hash(key.hashCode());                  ------(1)        //计算key hash 值在 table 数组中的位置        int i = indexFor(hash, table.length);             ------(2)        //从i出开始迭代 e,找到 key 保存的位置        for (Entry<K, V> e = table[i]; e != null; e = e.next) {            Object k;            //判断该条链上是否有hash值相同的(key相同)            //若存在相同，则直接覆盖value，返回旧value            if (e.hash == hash && ((k = e.key) == key || key.equals(k))) {                V oldValue = e.value;    //旧值 = 新值                e.value = value;                e.recordAccess(this);                return oldValue;     //返回旧值            }        }        //修改次数增加1        modCount++;        //将key、value添加至i位置处        addEntry(hash, key, value, i);        return null;    }

put的流程：当我们想一个HashMap中添加一对key-value时，系统首先会计算key的hash值，然后根据hash值确认在table中存储的位置。若该位置没有元素，则直接插入。否则迭代该处元素链表并依此比较其key的hash值。如果两个hash值相等且key值相等(e.hash == hash && ((k = e.key) == key || key.equals(k))),则用新的Entry的value覆盖原来节点的value。如果两个hash值相等但key值不等，则将该节点插入该链表的链头。

addEntry()方法

void addEntry(int hash, K key, V value, int bucketIndex) {        //获取bucketIndex处的Entry        Entry<K, V> e = table[bucketIndex];        //将新创建的 Entry 放入 bucketIndex 索引处，并让新的 Entry 指向原来的 Entry         table[bucketIndex] = new Entry<K, V>(hash, key, value, e);        //若HashMap中元素的个数超过极限了，则容量扩大两倍        if (size++ >= threshold)            resize(2 * table.length);    }

get方法的实现

public V get(Object key) {        // 若为null，调用getForNullKey方法返回相对应的value        if (key == null)            return getForNullKey();        // 根据该 key 的 hashCode 值计算它的 hash 码          int hash = hash(key.hashCode());        // 取出 table 数组中指定索引处的值        for (Entry<K, V> e = table[indexFor(hash, table.length)]; e != null; e = e.next) {            Object k;            //若搜索的key与查找的key相同，则返回相对应的value            if (e.hash == hash && ((k = e.key) == key || key.equals(k)))                return e.value;        }        return null;    }

modCount的相关知识

modCount是干嘛的啊? 让我来为你解答。众所周知，HashMap不是线程安全的，但在某些容错能力较好的应用中，如果你不想仅仅因为1%的可能性而去承受hashTable的同步开销，HashMap使用了Fail-Fast机制来处理这个问题，你会发现modCount在源码中是这样声明的。

    transient volatile int modCount;

volatile关键字声明了modCount，代表了多线程环境下访问modCount，根据JVM规范，只要modCount改变了，其他线程将读到最新的值。其实在Hashmap中modCount只是在迭代的时候起到关键作用。

private abstract class HashIterator<E> implements Iterator<E> {        Entry<K,V> next;    // next entry to return        int expectedModCount;    // For fast-fail        int index;        // current slot        Entry<K,V> current;    // current entry        HashIterator() {            expectedModCount = modCount;            if (size > 0) { // advance to first entry                Entry[] t = table;                while (index < t.length && (next = t[index++]) == null)                    ;            }        }        public final boolean hasNext() {            return next != null;        }        final Entry<K,V> nextEntry() {　　　　　　　　// 这里就是关键            if (modCount != expectedModCount)                throw new ConcurrentModificationException();            Entry<K,V> e = next;            if (e == null)                throw new NoSuchElementException();            if ((next = e.next) == null) {                Entry[] t = table;                while (index < t.length && (next = t[index++]) == null)                    ;            }        current = e;            return e;        }        public void remove() {            if (current == null)                throw new IllegalStateException();            if (modCount != expectedModCount)                throw new ConcurrentModificationException();            Object k = current.key;            current = null;            HashMap.this.removeEntryForKey(k);            expectedModCount = modCount;        }    }

使用Iterator开始迭代时，会将modCount的赋值给expectedModCount，在迭代过程中，通过每次比较两者是否相等来判断HashMap是否在内部或被其它线程修改，如果modCount和expectedModCount值不一样，证明有其他线程在修改HashMap的结构，会抛出异常。所以HashMap的put、remove等操作都有modCount++的计算。

jdk8的一些拓展

//如果x是一个实现了comparable接口则返回x的class对象，反之返回nullstatic Class<?> comparableClassFor(Object x) {        if (x instanceof Comparable) {        //ParameterizedType表示一个参数化类型，就像Collection<String>一样             Class<?> c; Type[] ts, as; Type t; ParameterizedType p;            if ((c = x.getClass()) == String.class) // bypass checks                return c;            if ((ts = c.getGenericInterfaces()) != null) {                for (int i = 0; i < ts.length; ++i) {                //getRawType()返回一个type类型多代表的类或借口，如Collection<String>会返回Collection                    if (((t = ts[i]) instanceof ParameterizedType) &&                        ((p = (ParameterizedType)t).getRawType() ==                         Comparable.class) &&                        (as = p.getActualTypeArguments()) != null &&                        as.length == 1 && as[0] == c) // type arg is c                        return c;                }            }        }        return null;    }

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