摘要:當(dāng)一個(gè)值中要存儲(chǔ)到的時(shí)候會(huì)根據(jù)的值來(lái)計(jì)算出他的,通過(guò)哈希來(lái)確認(rèn)到數(shù)組的位置,如果發(fā)生哈希碰撞就以鏈表的形式存儲(chǔ)在源碼分析中解釋過(guò),但是這樣如果鏈表過(guò)長(zhǎng)來(lái)的話,會(huì)把這個(gè)鏈表轉(zhuǎn)換成紅黑樹(shù)來(lái)存儲(chǔ)。
正文開(kāi)始 注:JDK版本為1.8
HashMap1.8和1.8之前的源碼差別很大
目錄
簡(jiǎn)介
數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
類(lèi)結(jié)構(gòu)
屬性
構(gòu)造方法
增加
刪除
修改
總結(jié)
1.HashMap簡(jiǎn)介HashMap基于哈希表的Map接口實(shí)現(xiàn),是以key-value存儲(chǔ)形式存在。(除了不同步和允許使用 null 之外,HashMap 類(lèi)與 Hashtable 大致相同。)
HashMap 的實(shí)現(xiàn)不是同步的,這意味著它不是線程安全的。它的key、value都可以為null。此外,HashMap中的映射不是有序的。在 JDK1.8 中,HashMap 是由 數(shù)組+鏈表+紅黑樹(shù)構(gòu)成,新增了紅黑樹(shù)作為底層數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜了,但是效率也變的更高效。
在 JDK1.8 中,HashMap 是由 數(shù)組+鏈表+紅黑樹(shù)構(gòu)成,新增了紅黑樹(shù)作為底層數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜了,但是效率也變的更高效。當(dāng)一個(gè)值中要存儲(chǔ)到Map的時(shí)候會(huì)根據(jù)Key的值來(lái)計(jì)算出他的
hash,通過(guò)哈希來(lái)確認(rèn)到數(shù)組的位置,如果發(fā)生哈希碰撞就以鏈表的形式存儲(chǔ)在Object源碼分析中解釋過(guò),但是這樣如果鏈表過(guò)長(zhǎng)來(lái)的話,HashMap會(huì)把這個(gè)鏈表轉(zhuǎn)換成紅黑樹(shù)來(lái)存儲(chǔ)。
來(lái)看依一下HashMap的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)
但是這樣的話問(wèn)題來(lái)了,HashMap為什么要使用紅黑樹(shù)呢,這樣結(jié)構(gòu)的話不是更麻煩了嗎??
這個(gè)問(wèn)題我也沒(méi)有想過(guò),其實(shí)很多在看的時(shí)候只會(huì)在乎紅黑樹(shù)的實(shí)現(xiàn)而忽略到了為什么要使用的這個(gè)問(wèn)題,我也是在寫(xiě)本文的時(shí)候突發(fā)疑惑。參考了網(wǎng)上的例子,同時(shí)也解釋了為什么閥值為8:
因?yàn)镸ap中桶的元素初始化是鏈表保存的,其查找性能是O(n),而樹(shù)結(jié)構(gòu)能將查找性能提升到O(log(n))。當(dāng)鏈表長(zhǎng)度很小的時(shí)候,即使遍歷,速度也非常快,但是當(dāng)鏈表長(zhǎng)度不斷變長(zhǎng),肯定會(huì)對(duì)查詢(xún)性能有一定的影響,所以才需要轉(zhuǎn)成樹(shù)。至于為什么閾值是8,我想,去源碼中找尋答案應(yīng)該是最可靠的途徑。2.類(lèi)結(jié)構(gòu)參考地址:https://dwz.cn/nPFXmXwJ
我們來(lái)看一下類(lèi)結(jié)構(gòu)
在閱讀源碼的時(shí)候一直有個(gè)問(wèn)題很困惑就是HashMap已經(jīng)繼承了AbstractMap而AbstractMap類(lèi)實(shí)現(xiàn)了Map接口,那為什么HashMap還要在實(shí)現(xiàn)Map接口呢?同樣在ArrayList中LinkedList中都是這種結(jié)構(gòu)。
據(jù) java 集合框架的創(chuàng)始人Josh Bloch描述,這樣的寫(xiě)法是一個(gè)失誤。在java集合框架中,類(lèi)似這樣的寫(xiě)法很多,最開(kāi)始寫(xiě)java集合框架的時(shí)候,他認(rèn)為這樣寫(xiě),在某些地方可能是有價(jià)值的,直到他意識(shí)到錯(cuò)了。顯然的,JDK的維護(hù)者,后來(lái)不認(rèn)為這個(gè)小小的失誤值得去修改,所以就這樣存在下來(lái)了。
Cloneable 空接口,表示可以克隆
Serializable 序列化
AbstractMap 提供Map實(shí)現(xiàn)接口
3.屬性初始化容量(必須是二的n次冪)
集合最大容量(必須是二的冪)
負(fù)載因子,默認(rèn)的0.75
當(dāng)鏈表的值超過(guò)8則會(huì)轉(zhuǎn)紅黑樹(shù)(1.8新增)
當(dāng)鏈表的值小于6則會(huì)從紅黑樹(shù)轉(zhuǎn)回鏈表
當(dāng)Map里面的數(shù)量超過(guò)這個(gè)值時(shí),表中的桶才能進(jìn)行樹(shù)形化 ,否則桶內(nèi)元素太多時(shí)會(huì)擴(kuò)容,而不是樹(shù)形化 為了避免進(jìn)行擴(kuò)容、樹(shù)形化選擇的沖突,這個(gè)值不能小于 4 * TREEIFY_THRESHOLD
table用來(lái)初始化(必須是二的n次冪)
用來(lái)存放緩存
HashMap中存儲(chǔ)的數(shù)量
用來(lái)記錄HashMap的修改次數(shù)
用來(lái)調(diào)整大小下一個(gè)容量的值計(jì)算方式為(容量*負(fù)載因子)
哈希表的加載因子
重點(diǎn)屬性
table 在JDK1.8中我們了解到HashMap是由數(shù)組加鏈表加紅黑樹(shù)來(lái)組成的結(jié)構(gòu)其中table就是HashMap中的數(shù)組
Size 為HashMap中K-V的實(shí)時(shí)數(shù)量
loadFactor 加載因子,是用來(lái)衡量 HashMap 滿(mǎn)的程度,計(jì)算HashMap的實(shí)時(shí)加載因子的方法為:size/capacity,而不是占用桶的數(shù)量去除以capacity。capacity 是桶的數(shù)量,也就是 table 的長(zhǎng)度length。
threshold 計(jì)算公式:capacity * loadFactor。這個(gè)值是當(dāng)前已占用數(shù)組長(zhǎng)度的最大值。過(guò)這個(gè)數(shù)目就重新resize(擴(kuò)容),擴(kuò)容后的 HashMap 容量是之前容量的兩倍
4.構(gòu)造方法開(kāi)始看構(gòu)造方法。
4.1 HashMap()構(gòu)造一個(gè)空的 HashMap ,默認(rèn)初始容量(16)和默認(rèn)負(fù)載因子(0.75)。
4.2 HashMap(int initialCapacity)構(gòu)造一個(gè)空的 HashMap具有指定的初始容量和默認(rèn)負(fù)載因子(0.75)。
4.3 HashMap(int initialCapacity, float loadFactor)構(gòu)造一個(gè)空的 HashMap具有指定的初始容量和負(fù)載因子。我們來(lái)分析一下。
最后調(diào)用了tableSizeFor,來(lái)看一下方法實(shí)現(xiàn):
5.增加現(xiàn)在我們開(kāi)始分析put()方法
我們可以看到put調(diào)用的是putVal來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)插入,但是要注意到key在這里執(zhí)行了一下hash()方法,來(lái)看一下Hash方法是如何實(shí)現(xiàn)的。
從上面可以得知HashMap是支持Key為空的,而HashTable是直接用過(guò)Key來(lái)獲取HashCode所以key為空會(huì)拋異常其實(shí)上面就已經(jīng)解釋了為什么HashMap的長(zhǎng)度為什么要是2的冪因?yàn)镠ashMap 使用的方法很巧妙,它通過(guò) hash & (table.length -1)來(lái)得到該對(duì)象的保存位,前面說(shuō)過(guò) HashMap 底層數(shù)組的長(zhǎng)度總是2的n次方,這是HashMap在速度上的優(yōu)化。當(dāng) length 總是2的n次方時(shí),hash & (length-1)運(yùn)算等價(jià)于對(duì) length 取模,也就是 hash%length,但是&比%具有更高的效率。比如 n % 32 = n & (32 -1)。
現(xiàn)在看putVal()方法,看看它到底做了什么。
主要參數(shù):
hash key的hash值
key 原始Key
value 要存放的值
onlyIfAbsent 如果true代表不更改現(xiàn)有的值
evict 如果為false表示table為創(chuàng)建狀態(tài)
完整源碼分析,放圖片的話會(huì)太長(zhǎng)了,所以就截取了一下分為兩部。
暫時(shí)分析到添加 ,首發(fā)亂敲代碼公眾號(hào)
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