HashMap原理

1.数据结构的问题

  数组(寻址容易,插入删除困难)

  链表(寻址不易,插入删除容易)

  结合两种数据机构,就出现了哈希表(可以称为链表的数组),每个数组的元素存储的是一个链表的头结点。

  这样就是一个HashMap的数据结构了。

  链表结点

    

  数组就不用看了,组合后的哈希表:

  

  如果学过数据结构的课程,就应该知道,这个哈希表如何存储。一般情况是通过hash(key)%len获得,也就是元素的key的哈希值对数组长度取模得到。

  但是如何在一个线性数组里面记录键值对呢?

  hashmap中,有个Entry<KV>内部类,这个可以看做链表的结点结构(继承于父类Map接口的Entry),其中属性有keyvaluenexthash

  可以看出键值对就是keyvaluenext当然就是对应的链表中的下一个结点了,hash也就是该结点计算出来的hash值咯,put的时候会首次计算出来

  总得来说HashMap的基础就是一个线性数组,这个数组就是Entry<KV>[]Map里面的内容都保存在Entry<KV>[]里面。1.8里变成了Node,不影响

transient Entry<K,V>[] table;

  

1.8中新增了TreeNode,下面的有几行代码这么写到

if (binCount >= TREEIFY_THRESHOLD - 1) // -1 for 1st
             treeifyBin(tab, hash);

这样将Node变成了TreeNode(双链),这样查找效率就从O(n)变成了O(logn),这是1.8对hashmap的优化

2.操作

 (1)插入 

   具体的说明已经在代码注释里了

  其中这句tab[i = (n - 1) & hash])是为了快速定位,其中n为table的长度,与hash且运算就能得到对应不同hash的位置

/**
     * @param key 对应的相关联的key
     * @param value 与这个key关联的value
     * @return 返回上一次对应这个key的值,如果没有,则返回null
     */
    public V put(K key, V value) {
        return putVal(hash(key), key, value, false, true);
}

    /**
     * Implements Map.put and related methods
     *
     * @param hash 这个key的哈希值
     * @param key 
     * @param value
     * @param onlyIfAbsent 如果为真,不修改之前存在的值(默认为false啦)
     * @param evict 如果为假,则为创造模式
     * @return 之前这个key对应的值,没有则为null
     */
    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;//重新构建table
        if ((p = tab[i = (n - 1) & hash]) == null)//快速定位
            tab[i] = newNode(hash, key, value, null);//如果该hash值对应的位置为空,就在该位置新建结点咯。也就是这个位置链表的头结点
        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)//1.8的优化。新增了TreeNode(双链表)
                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) //
                            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();//超过一定长度,会根据长度因子重新加长map的长度
        afterNodeInsertion(evict);
        return null;
}

(2)获取

/**
    *返回对应的key的值,如果没有对应这个key的键值对,则返回null
     * @see #put(Object, Object)
     */
    public V get(Object key) {
        Node<K,V> e;
        return (e = getNode(hash(key), key)) == null ? null : e.value;
    }
  /**
     * Implements Map.get and related methods
     *
     * @param hash 键的hash值
     * @param key 键
     * @return 当然是值咯,为null说明没有
     */
    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;
    }

 

原文地址:https://www.cnblogs.com/adaonling/p/5943003.html